Организация познания через доступ к информационным ресурсам, как новый метод обучения физике

Компьютерная подготовленность формирует такие возможности и личностные качества как вербализация мышления, осознание потребностей, склонность к систематизации, конструктивные подходы к решению задач, понимание деятельности преподавателя и обучаемого, осознание реального качества полученного образования и способов его практического приложения. Поэтому компьютерная подготовленность учащегося позволяет ему по-новому, более глубоко и качественно осмысливать и воспринимать содержание и результаты получаемого профессионального образования уже непосредственно в процессе этого образования. Отсюда следует, что именно компьютерная подготовка играет ключевую роль в формировании успешности личности. Успешностью называется осознаваемое личностью ее свойство систематически достигать осознанно поставленных целей в значимых для личности направлениях и масштабах ее жизненных проявлений.

Изучение психолого-педагогической литературы по данной теме показало что компьютерная подготовленность при обучении учащихся физике является необходимым условием достижения высокого уровня подготовленности знаний по данному предмету.

В традиционной системе образования предполагается, что качество результата обучения оценивается степенью адекватности этого результата принятым образовательным нормам и стандартам. При этом упускается из виду то обстоятельство, что стандарты являются документами перечислительного характера, не затрагивающими конкретной сути реального содержания учебного предмета.

На современном этапе модернизации образования качество образовательного процесса в школе, формирование системы управления им стоят в ряду самых актуальных проблем. Все чаще исследователи обращаются к качеству как системе, гарантирующей учащимся комплексное личностное развитие, дающее им возможность удовлетворить потребности общества и собственные. Структура учебных предметов и методики их преподавания в том случае, если эти предметы основаны на соответствующих отраслях науки (науках), должна соответствовать структуре научного мышления. В основе гуманитарной подготовки учащихся технических специальностей лежат гуманитарные отрасли науки. Следовательно, структура этой подготовки в оптимальном варианте должна соответствовать структуре научного мышления, а качество подготовки будет определяться уровнем усвоения этой структуры.

Компьютерное мышление представляет собой адекватный миру предельный случай продуктивного мышления. Продуктивное мышление, в противоположность практическому, опирается как на предметную деятельность, так и на средства языка. Рассмотрение структуры научного мышления показало, что процесс познания мира в рамках любой отрасли науки осуществляется реализацией вполне определенного алгоритма, охватывающего этапы осмысления явлений от понятийного их определения до решения возникающих перед человеком задач.

Для того, чтобы однозначно выделить из окружающего мира или внутреннего мира человека конкретное явление или столь же однозначно выделить соответствующее свойство объекта и иметь возможность передать это видение мира другим людям, необходимо определить соответствующие понятия. Понятием называется вербальное выражение сущности рассматриваемого явления.. Продуктивное мышление, по сути, есть понятийная ветвь теоретического мышления, соответствующая более высокому уровню развития по сравнению с образной его формой.

Алгоритм введения определения понятия можно изобразить в общепринятом виде последовательности шагов, однозначно приводящих к достижению поставленной цели представлен на рисунке 1:

Рисунок 1. Алгоритм введения понятия.

Применение этого алгоритма позволяет ввести определение любого понятия, соответствующего рассматриваемому явлению.

Исследование проблемы диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся, как и любой другой педагогической проблемы, должно строиться на основе строгой и возможно более полной системы терминов и понятий.

В рамках дипломного исследования, в соответствии с указанным алгоритмом введены все базовые понятия, составляющие каркас исследуемой проблемы. С их использованием в работе разработана структурная модель системы диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся (рисунок 2).

Анализ историко-педагогической литературы показал, что понятийно-терминологический аппарат педагогической компьютерной диагностики на современном этапе не имеет системного характера. Отдельные понятия и категории изменяются в зависимости от исторической обстановки, той реальности, которую они призваны отражать. Традиционные понятия наполняются новым содержанием, изменяются иерархические взаимосвязи и соотношения понятий, появляются новые термины и понятия, интегрированные из других отраслей научного знания.

История педагогической диагностики уходит корнями в историю диагностики. Исторически диагностика как экспериментальная деятельность складывалась под воздействием запросов практики: медицины, психологии, педагогики, а затем и промышленного производства. Согласно современному общенаучному представлению под диагностикой понимаются теория и практика постановки диагноза с целью прогноза поведения объекта или системы и принятия решения о возможностях воздействия на это поведение в



Рисунок 2. Структурная модель системы диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся.

желательном направлении. В середине прошлого столетия в научный обиход входит понятие «педагогическая диагностика». Однако до настоящего времени в педагогике нет единого подхода к определению понятия «педагогическая диагностика».

Сопоставительный анализ отечественного и зарубежного опыта показал, что педагогическая диагностика принципиально отличается от психологической диагностики, с одной стороны, и традиционного контроля знаний, умений и навыков - с другой стороны. Педагогическая диагностика (в том числе диагностика компьютерной подготовленности учащихся) является одним из видов педагогической деятельности, составные части которой представляют собой научно-теоретическую и практическую педагогическую деятельность. Разновидностью практической педагогической деятельности выступает диагностирование, под которым понимается процесс практической педагогической деятельности, направленный на своевременное выявление, оценивание и анализ течения учебного процесса.

Диагностика компьютерной подготовленности учащихся имеет многоаспектный характер и представляет собой особый вид педагогической деятельности, направленный на выявление состояния и результатов подготовки учащихся в области технических дисциплин посредством специально разработанного диагностического инструментария и позволяющий прогнозировать возможные отклонения с целью коррекции качества компьютерной подготовленности.

Ретроспективный анализ развития компонентного состава педагогической диагностики с использованием строгого понятийного обеспечения наполненности терминологии позволил построить структурную модель системы диагностики качества гуманитарной подготовленности учащихся негуманитарных (технических) специальностей.

3.1 Теоретические предпосылки построения системы педагогической диагностики

В связи с разработкой методики начального обучения доктором педагогических наук А. М. Пышкало был предложен системный подход. В рамках этого подхода множество компонентов учебного процесса рассматривается уже не в линейном порядке, как это до недавнего времени удовлетворяло запросы практики обучения, а образует единое целое с определенными внутренними связями.

Далее автор высказывает мысль о наличии двух видов закономерностей: внутренних и внешних. Суть внутренних связей выражена в принципе взаимосвязи, а в обращении к внешним связям он подчеркивает влияние на систему социального и культурного фона. В принципе это соответствует представлениям о замкнутости и незамкнутости системы. Именно для замкнутых систем возможно установление законов как необходимых, существенных, устойчивых и воспроизводимых причинно-следственных связей между явлениями. Для незамкнутых систем решение задач должно базироваться на специально выведенных для таких конкретных систем следствиях из законов. Определение системы, данное в работе, указывает на необходимость выбора для рассмотрения приоритетных, наиболее важных с точки зрения данной задачи, явлений и, соответственно, причинно-следственных связей между ними. Из эмпирического опыта следует, что оптимальное число явлений, элементов, составляющих систему, обычно равно пяти. Действительно, меньшее число элементов делает рассматриваемую модель слишком грубой, не учитывающей некоторых важных связей. Большее число элементов, как показала практика, привносит избыточные связи, не поддающиеся учету и осмыслению. Это, в частности, обусловлено спецификой человеческого восприятия. Из психологии известно, что человек может удерживать в оперативной памяти, одновременно контролировать 5 ± 2 объекта. Можно считать, что у истоков этого эмпирического опыта стоит древневосточная концепция о пяти первоэлементах, развитая в Китае на рубеже династий Инь и Чжоу (VI век - 221 г. до н. э.). Согласно этой концепции пять элементов (явлений) имеют различные свойства и проявления, но они причинно-следственно связаны друг с другом, что обеспечивает состояние системы, близкое к равновесному. Важно то, что при всей метафоричности классификационные и, следовательно, системные эмпирические подходы древневосточных мыслителей были хорошо отработаны и вполне оправданы.

Главным выводом из эмпирического представления о системе, в основе которой лежат пять первоэлементов и связи между ними, является признание неразрывности этих связей, их динамического равновесия между собой. При этом каждый из первоэлементов связан со всеми четырьмя посредством, как продуктивных, так и деструктивных связей. Первый вид связи - созидающий, при котором каждый элемент данной системы непрерывно способствует развитию последующего, что-либо, передавая ему и побуждая его к активной деятельности. Второй вид связи - контролирующий - один элемент регулирует или ограничивает другой. С современных позиций такой подход к исследованию взаимодействия и взаимосвязей элементов может быть отнесен к системному подходу, при котором изучение объекта производится в целом, а не отдельных его компонентов, функционирующих независимо друг от друга.

Однако исторически изучению системы как целого предшествует разработка ее отдельных компонентов. Традиционно под системой понимается совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность. Следовательно, изучение педагогической диагностики как системы предполагает наряду с выдвинутой ведущей идеей, выявление ее основных структурных компонентов, то есть основных видов, методов и средств контроля.

Проведенные исследования убедительно доказали, что в практике обучения основными видами контроля за учебной деятельностью учащихся (в подавляющем большинстве) являются: текущий, периодический и итоговый контроль. До недавнего времени такой подход к системе и структуре контроля удовлетворял запросы практики обучения. Однако в современных условиях, когда речь идет о повышении качества профессиональной подготовки будущих специалистов, важнейшей частью обеспечения качества обучения в высшей школе должна стать система контроля, осуществляемая на всех этапах образовательного процесса. Использования же трехзвенной системы контроля явно недостаточно и, прежде всего, потому, что в ней отсутствуют начальный и конечный этапы. В ходе исследования была вскрыта проблема необходимости обновления отдельных составных частей системы контроля и совершенствования общего представления об их взаимосвязи и функционировании. Более того, система контроля как средство управления качеством процесса обучения должна быть максимально адекватной.

В исследовании показано, что объективным методом контроля качества компьютерной подготовленности учащихся является тестовый контроль, поскольку тест как измерительный инструмент отвечает требованиям однозначности, корректности, компактности, информативности, экономичности, стандартности, которые в совокупности приводят к адекватности [7].

При рассмотрении системы диагностики качества компьютерной подготовленности по физике учащихся средней школы как целого, а также как результата эволюции системы контроля, в работе выделены и уточнены ее основные компоненты: пропедевтический, тематический, периодический, итоговый, резидуальный виды контроля.

Пропедевтический контроль (гр. propaideuo - подготовительный) в традиционной дидактике определяемый как предварительный контроль или в практике обучения как «нулевой срез». В системе педагогической диагностики этот вид контроля рассматривается как первый элемент системы, как подготовительный этап, направленный на выявление уровня начальных знаний студентов по конкретной дисциплине.

Выявление объема начальных знаний, оценка их в количественном и качественном отношениях, определение их процента от всей учебной программы осуществляется посредством специально разработанных тестов, которые, по сути, отражают содержание вводного курса, изложенного в сжатой и элементарной форме. Такие тесты включают задания, позволяющие выявить у студентов степень владения основными терминами изучаемой дисциплины и уровень «житейских» знаний в соответствующей предметной области.

Зафиксированный исходный уровень знаний студентов впоследствии позволяет определить «прирост» знаний, проанализировать динамику и эффективность процесса обучения[8].

Тематический контроль направлен на диагностирование хода дидактического процесса, выявление динамики образовательного развития каждого обучаемого, сопоставление реально достигнутых на отельных этапах результатов с запроектированными, на обучение и самообучение студентов.

При тематическом контроле тесты используются в режиме контроля и в режиме обучения. Такие тесты включают задания, направленные не просто на контроль и усвоение отдельных элементов учебного материала, а на диагностику комплексных заданий, направленных на выявление и освоение информационных связей между ними.

Периодический контроль проводится после изучения логически завершенной части дисциплины и направлен на измерение результатов хода учебного процесса и определение рейтинга студента в группе, что дает возможность преподавателю обоснованно дифференцировать студентов по их уровню подготовленности. Зафиксированные в виде коэффициента и сопоставленные со шкалой оценки результаты диагностирования выполняют роль критерия допуска к итоговому контролю.

Рейтинг каждого учащегося зафиксированный в виде среднего коэффициента уровня подготовленности, является для обучаемого реальной возможностью получения итогового результата без процедуры контроля.

Итоговый контроль, осуществляемый в конце каждого семестра или после завершения всего курса обучения, выступает как элемент общей системы педагогической диагностики, позволяющий систематизировать и обобщить учебный материал. Он организуется как личностно-ориентированный процесс на основе пропедевтического диагностирования и прогнозирования деятельности студентов, предполагая свободу выбора в определении степени сложности тестов.

При составлении итоговых тестов следует исходить из того, что первый уровень усвоения соответствует минимуму знаний, предусмотренному образовательным стандартом, и соотносится с оценкой «удовлетворительно».

Резидуальный контроль (лат. residuum _ остаток) в практике обучения традиционно определяется как контроль остаточных знаний. В целостной системе диагностики гуманитарной подготовленности студентов он рассматривается нами в двух аспектах. Во-первых, как завершающее звено в образовательном процессе на определенном этапе. Во-вторых, как первое звено (пропедевтический контроль) для последующего этапа, направленный на выявление сохранившейся у студентов информации в области определенной отрасли научного знания по истечении определенного времени после изучения соответствующей дисциплины.

Следует заметить, что термин «резидуальный» в педагогике использован нами впервые, однако данная категория довольно широко известна в медицине применительно к симптомам, оставшимся после перенесенного заболевания. Полагаем, что применительно к системе педагогической диагностики можно корректно использовать термин «резидуальный», поскольку латинские термины, со свойственной им краткостью, содержательностью, точностью, однозначностью удобны для употребления и выразительны для общенаучного знания.

Выделенные элементы системы педагогической диагностики дают представление о наиболее общих теоретических положениях, обеспечивающих построение системы диагностики гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей, и позволяют перейти к определению ее структуры и выявлению функций [9].

Вопрос о функциях системы является одним из наиболее значимых теоретических вопросов проблемы. От его решения зависит направление разработки системы педагогической диагностики, поскольку функция выступает фактором самосохранения и совершенствования системы. Под функциями системы педагогической диагностики понимаются воздействия со стороны отдельных элементов системы, оказывающие на нее влияние с целью сохранения или желаемого изменения данной системы.

Для системы диагностики качества гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей характерна многофункциональность, которая предполагает, что функциями обладает как система в целом, так и каждый ее компонент.

Проведенный анализ показал, что вопрос о количестве функций контроля и о главенстве одной функции над другой как в педагогике, так и частных исследованиях остается дискуссионным. Функции диагностики многогранны и одни и те же функции проявляются на отдельных этапах процесса обучения по-разному в зависимости от цели, задач и содержания. Количество функций и значимость той или иной функции определяются, во-первых, местом диагностики в образовательном процессе; во-вторых - конкретными видами, формами и методами контроля; в-третьих - той ролью, которую играет диагностика в профессиональном образовании.

Исходя из проведенного анализа содержания многочисленных педагогических работ, в которых поднимается проблема функций в образовательном процессе, выделены функции педагогической диагностики, характеризующие специфику системы диагностики гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей: осуществление обратной связи; прогнозирование деятельности обучающих и обучаемых; контроль и самоконтроль промежуточных результатов; обучение и самообучение; отражение динамики развития каждого студента; развитие профессиональных способностей; формирование положительных качеств личности; мотивация и стимулирование учебной деятельности; коррекция деятельности обучающих и обучаемых; оценивание результата процесса обучения и самообучения.

3.2 Иерархия уровней усвоения

В результате исследования принята следующая иерархия уровней усвоения и уровней сложности заданий (подуровней):

I - уровень узнавания - тестовые задания направлены на узнавание и запоминание учебного материала; выполнение этих заданий требует от студента элементарных (первичных) мыслительных операций:

1 - подуровень опознания - тестовые задания на опознание,

2 - подуровень анализа - тестовые задания на различие,

3 - подуровень синтеза - тестовые задания на упорядочение,

4 - подуровень классификации - тестовые задания на систематизацию;

II - уровень воспроизведения - тестовые задания направлены на воспроизведение и осмысление учебного материала, выполнение этих заданий требует от студента логического мышления:

1 - подуровень абстракции - тестовые задания на подстановку,

2 - подуровень конкретизации - тестовые конструктивные задания,

3 - подуровень сравнения - тестовые задания на сравнение,

4 - подуровень анализа-синтеза - тестовые типовые задачи.

В качестве основного количественного критерия полноты усвоения студентами содержания научных понятий (1) мы выбрали «коэффициент полноты усвоения студентами содержания понятий», который вычисляется нами по методике, разработанной А. В. Усовой:

, (1)

где li-число существенных признаков понятия, усвоенных i-тым учащимся;

l - общее число признаков понятия; n - число учащихся.

Критериями усвоения понятия являются также: полнота усвоения объема понятия (2), полнота усвоения его связей и отношений с другими понятиями. Количественно эти показатели определяются с помощью коэффициентов: Коб, Ксв.

Коб - коэффициент полноты усвоения объема понятия:

(2)

где mi - полнота усвоения объема i-м учащимся, m - объем, подлежащий усвоению на данном этапе формирования понятия, n - количество учащихся в классе.

Ксв - коэффициент, характеризующий полноту усвоения связей и отношений данного понятия с другими (3):

(3)

где fi - количество связей и отношений, усвоенных i-м учащимся, f - количество связей, которые должны быть усвоены учащимся на данном этапе формирования понятия, n - число учащихся.

3.3 Дидактическая модель диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся

На основе разработанной концептуальной модели и уровневой дифференциации диагностики компьютерной подготовленности учащихся спроектирована дидактическая модель диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся. Основные положения, на которых строится дидактическая модель, представлены принципами, реализация которых обеспечивает эффективное функционирование диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся как педагогической системы [10,11].

Применение понятий в решении элементарных задач учебного характера на компьютере

Пример. Решая элементарные задачи на тему: «Движение тел под действием постоянной силы тяжести и упругих сил» используют методические указания:

Важно помнить, что второй закон Ньютона, выражаемый уравнением

, справедлив только в инерциальных системах отсчета.

В подавляющем большинстве задач, в которых рассматривают движение тел относительно поверхности Земли, систему отсчета, связанную с Землей, можно считать практически инерциальной. Тогда следует считать инерциальной и всякую другую систему отсчета, которая движется поступательно и без ускорения относительно Земли.

Сила тяжести равна , где m-- масса тела, -- ускорение свободного падения в системе отсчета, связанной с Землей. Вследствие суточного вращения Земли сила тяжести немного отличается от силы, с которой тело притягивается к Земле. Однако при решении задач этим различием обычно пренебрегают, полагая систему отсчета, связанную с Землей, инерциальной.

Во многих задачах динамики можно пренебречь силами трения, возникающими при движении тел, и считать, что тела находятся лишь под действием силы тяжести и упругих сил реакции связей (давлений опор, натяжений нитей и т. д.). Здесь, ограничимся лишь теми случаями, когда размеры тел оказываются несущественными для решения задачи, т. е. будем рассматривать тела как материальные точки.

4. Для решения задач динамики составляется уравнение движения материальной точки, выражающее второй закон Ньютона. При этом рекомендуется следующий порядок действий:

4.1. Сделать чертеж и на нем изобразить все силы, действующие на данное тело.

Выражение «на тело действует сила» всегда означает, что данное тело взаимодействует с другим телом, в результате чего приобретает ускорение. Следовательно, к данному телу всегда приложено столько сил, сколько имеется других тел, с которыми оно взаимодействует.

Чтобы правильно определить направление сил, действующих на тело, надо помнить, что сила тяжести направлена вниз по линии отвеса, сила реакции опоры при отсутствии трения -- по нормали к соприкасающимся поверхностям в точке их касания в сторону тела, сила натяжения нити -- вдоль нити в сторону точки подвеса.

4.2. Записать второй закон Ньютона в векторной форме.

4.3. Если силы действуют не по одной прямой, то выбирают две взаимно перпендикулярные оси (два направления) х и у, лежащие в плоскости действия сил. Спроектировав все векторы, входящие в уравнение, на эти оси, записывают второй закон в виде двух скалярных уравнений: .

, (4)

В случае прямолинейного движения одну из осей (х) направляют вдоль ускорения , а другую (у) -- перпендикулярно вектору . Тогда ах = ?a?, ау = 0 и уравнения (4) упрощаются:

, (5)

5. Если в задаче рассматривается движение системы связанных между собой тел, то уравнение движения записывают для каждого тела в отдельности. Кроме того, записывают уравнения, выражающие так называемые кинематические условия, связывающие ускорения отдельных тел системы (например, равенство по модулю ускорений двух грузов, висящих на нерастяжимой нити, перекинутой через блок). Таким образом, получают систему уравнения, число которых равно числу неизвестных.

Если тела связаны нитью, массой которой можно пренебречь, то силу натяжения нити считают одинаковой по всей ее длине. Действительно, предположив, что на участок нити длиной l действуют со стороны соседних частей силы , запишем по второму закону Ньютона

(6)

где m -- масса рассматриваемого участка нити. Полагая m = 0, получим . Если нить перекинута через блок, то равенство выполняется только в том случае, когда можно пренебречь массами нити и блока, а также силами трения, возникающими при вращении блока.

На занятиях по СРОП студенты сдают задачи, которые они получили в качестве индивидуального задания по определенному перечню тем, отведенных на самостоятельное изучение, обеспеченных учебно-методической литературой и рекомендациями. Задания находятся в таблице, в которой каждый студент в соответствии со своим номером (его можно получить у преподавателя) получает список задач.

Принцип гуманизма как общеметодологический принцип обеспечивает учет интересов человека как личности, его прав на свободное развитие и проявление своих способностей, уважение его человеческого достоинства, рассмотрение блага человека в качестве высшей цели образовательной деятельности. Согласно принципу гуманизма, содержание образования, формы и методы обучения должны обеспечивать свободное и всестороннее развитие личности. Идея гуманизма распространяется также на формы, методы и средства диагностики обучения.

Принцип целостности как системный принцип обеспечивает учет особенностей системы и взаимодействия между ее компонентами. Целостность выступает как обобщенная характеристика сложных по структуре и содержанию объектов. Принцип целостности предполагает существование определенных связей между элементами системы педагогической диагностики и включает в себя рад характеристик: структурность, взаимосвязанность, иерархичность [12].

Экспериментальные и практические работы

Под экспериментом понимают научно поставленный опыт, позволяющий следить за ходом явления и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Экспериментальный метод дает возможность установить причинно-следственные связи между явлениями, характеризующими свойства тел и явлений.

При проведении экспериментов самостоятельно у студентов развивается теоретическое мышление, которое «подхватывает» и идеализирует экспериментальную сторону работы, вначале придавая ей форму предметно-чувственного познавательного эксперимента, а затем и эксперимента мысленного, осуществляемого в форме понятия и через понятие.

Перед выполнением первых лабораторных работ студентам можно предложить решить самостоятельно тренировочные упражнения в определении цены деления шкалы лабораторных динамометров, верхнего и нижнего пределов измерения, а также в отсчете показаний приборов.

Использование таких заданий перед выполнением лабораторной работы повышает ее эффективность.

Принцип интеграции как специфический принцип обеспечивает учет особенностей конкретной дисциплины в рамках профессиональной подготовки специалистов. Интеграция выступает как средство достижения единства гуманитарного и технического знания. Принцип интеграции направлен на формирование нравственной, духовной, общегуманитарной, профессиональной культуры специалиста как интегрального качества личности [13-16].

С понятием «сила» студенты впервые знакомятся в школьном курсе физики, далее оно продолжает формироваться в курсе физике высшей школы. Обогащение понятия происходит по мере изучения всего курса, обогащаясь по мере изучения других дисциплин (единства гуманитарного и технического знания).

Принцип доминантности предполагает выделение содержательной доминанты, которая объединяет отдельные компоненты междисциплинарного содержания. Принцип компьютерной доминанты направлен на развитие диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся как педагогической системы.

Практическая реализация теоретической модели в образовательном процессе осуществляется посредством разработки дидактической модели педагогической диагностики, которая включает структурно-содержательный, деятельностно-технологический, организационно-процессуальный, оценочно результативный компоненты.

Структурно-содержательный компонент модели представлен в работе структурно-логической схемой содержания диагностики, которая представляет систему, состоящую из пяти порядков, иерархическая последовательность которых отражает уровни диагностики.



Деятельностно-технологический компонент модели связан с разработкой инструментария для выявления уровня компьютерной подготовленности студентов технических специальностей.

На основе анализа отечественной и зарубежной психолого-педагогической литературы, посвященной проблеме объективного контроля, измерения и оценки подготовленности обучаемых (В.С. Аванесов, А. Анастази, С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, К. Ингенкамп, А.Н. Майоров и др.) определено, что адекватным и надежным средством диагностики является педагогический тест. Под педагогическим тестом понимается совокупность определённого числа заданий различного уровня трудности, расположенных с учётом системообразующих связей и позволяющих на основе использования статистических методов адекватно и надёжно оценить уровень подготовленности студентов [17-21].

Деятельностно-технологический компонент модели педагогической диагностики представлен в работе технологией конструирования педагогических тестов: конструирование многоуровневых тестов (репродуктивный уровень - тестовые задания на опознание, различие, упорядочение, систематизацию; продуктивный уровень - тестовые задания на подстановку, сравнение, конструктивные задания, типовые задачи); конструирование многофункциональных тестов (тест как инструмент для получения адекватной информации о результатах учебной деятельности по двум основаниям: по соответствию результатов учебной деятельности определённому образовательному стандарту, по личному продвижению обучаемого в процессе гуманитарной подготовки; тест как средство обучения).

В ходе исследования, опираясь на структурно-логический и деятельностный подходы, диссертантом сконструированы многоуровневые и многофункциональные педагогические тесты по курсу «Психология и педагогика», которые представлены сборником тестовых заданий.

Организационно-процессуальный компонент модели обусловлен целями педагогической диагностики и представлен в аспекте требований, предъявляемых к организации и процедуре проведения тестирования. Основой выделения этих требований послужили исследования А.Н. Майорова и В.И. Тесленко: обеспечение стандартизации работы с тестами; учёт влияния объективных и субъективных условий; организация подготовки испытуемых к работе; оснащение тестирования; опора на разработанный сценарий тестирования; обсуждение результатов тестирования.

Оценочно-результативный компонент модели детерминирован использованием теста как инструмента измерения уровня гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей и представлен коэффициентами качества, комплексом таблиц, шкалой оценки.

В работе доказано, что важнейшим этапом в создании теста как инструмента измерения является определение способа обработки полученных результатов и выбор критериев для их оценки. Получение адекватной и всесторонней информации зависит от того, насколько совершенна технология обработки результатов выполненного теста. Эффективным методом получения надёжной и достоверной информации является использование качественного анализа, позволяющего подойти к оценке результатов обучения с позиций математических методов исследования [22].

В результате проведенного исследования выделены коэффициенты качества (коэффициенты полноты сформированности знаний (Ка ) и умений (kа), коэффициент автоматизма выполнения деятельности (Та), коэффициенты прочности знаний (Gа) и овладения умениями (gа), коэффициенты прироста знаний (Mа) и умений (mа), коэффициент аспектной полноты (Eа), среднестатистические коэффициенты соответственно всем индивидуальным показателям); разработан комплекс таблиц для фиксации и обработки информации, полученной в ходе педагогической диагностики (рабочая таблица результатов тестирования [23-25], регистрационный индивидуальный бланк результатов диагностики, регистрационный индивидуальный бланк результатов тематического контроля, аспектная таблица оценки результатов тематического контроля, регистрационный групповой бланк результатов тематического контроля, регистрационный групповой бланк результатов диагностики, таблица отклонений индивидуальных показателей); предложена шкала оценки результатов диагностики, которая отражает специфику уровневой дифференциации диагностики компьютерной подготовленности студентов [26-30].

4. Опытно-экспериментальная работа

В рамках формирующего эксперимента осуществлялась апробация разработанной дидактической модели. Исследование осуществлялось в период 2009-2010 годов; им было охвачено 28 сучащихся. Анализ результатов, полученных в ходе исследования макромодели, и сравнение их с результатами, полученными на микро- и мезоуровнях исследования, а также анализ результатов, полученных в ходе формирующего эксперимента, позволяют констатировать, что целостная модель диагностики качества копьютерной подготовленности учащихся обладает значительным потенциалом эффективности образовательного процесса, а её внедрение в процесс обучения способствует повышению как абсолютной, так и качественной успеваемостей. Результаты исследования отражены на рисунках 4 и 5.

Рисунок 4. Результаты итогового уровня диагностики на этапе формирующего эксперимента

Рисунок 5. Результаты итогового и резидуального уровней диагностики на этапе формирующего эксперимента

Выразив сформированность гуманитарных знаний и умений студентов на всех уровнях процесса обучения коэффициентом усвоения, проанализировав полученные результаты и представив их графически (рисунок 6), удалось выявить некоторую тенденцию - подъема и спада уровня компьютерной подготовленности учащихся. Для описания обозначившейся тенденции, наиболее адекватной категорией, отражающей сущность процесса формирования знаний и умений, на наш взгляд, является понятие «кривая познания».

Рисунок 6. Кривая познания

Основной целью компьютерного эксперимента явилась проверка эффективности внедрения дидактической модели в образовательный процесс. Для проведения эксперимента были выделены экспериментальные и контрольные группы, которые не имели существенных отличий между собой по возрасту и полу, количественному составу, начальному академическому уровню на момент проведения эксперимента.

Сравнение контрольной и экспериментальной выборок осуществлялось по критериям качества (коэффициент усвоения учебного материала по результатам периодического контроля; коэффициент усвоения учебного материала по результатам итогового контроля; коэффициент усвоения учебного материала по результатам резидуального контроля; коэффициент прочности знаний и умений; коэффициент прироста знаний и умений). С целью корректного сравнения было выдержано максимально возможное равенство условий работы экспериментальных и контрольных подгрупп, идентичность изучения дисциплины по содержанию и времени, влияние же случайных переменных на результаты эксперимента было сведено до минимума. Контрольные срезы уровня подготовленности студентов, как в экспериментальных, так и в контрольных группах проводились в соответствии с разработанной системой диагностики качества гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей. Все данные, полученные в ходе исследования, обрабатывались и фиксировались в соответствии с предложенной методикой оценки результатов диагностики.

С целью наглядного отражения динамики изменения качества гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей показатели качества сформированности знаний и умений, полученные в ходе опытно-экспериментального исследования, можно представить в виде гистограммы (рисунок 7).

Рисунок 7. Динамики изменения гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей

Сопоставительный анализ показателей качества, а также достигнутого уровня гуманитарной подготовленности студентов экспериментальной и контрольной выборок подтверждают адекватность разработанной теоретической модели и дают основание сделать вывод об эффективности практической реализации системы диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся.

Заключение

В работе показана насущная необходимость компьютеризации школьного образования. Однако социальная и личностная эффективность компьютерной составляющей школьного образования возможны только в случае обеспечения надлежащего качества реализации этой составляющей. В связи с этим проблема диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся стоит перед общеобразовательной школой в ряду самых актуальных проблем. Особую актуальность и значимость приобретает эта проблема в связи с мероприятиями общегосударственного уровня, направленными на повышение качества и компьютеризации образовательного процесса. Именно диагностика относится к числу тех проблем, которые имеют важнейшее значение для формирования системы контроля и управления в образовательной деятельности.

Исследована одна из актуальных профессионально-педагогических проблем - системная диагностика гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей, детерминирующая повышение качества образовательного процесса в целом. Решение такой проблемы возможно только в рамках квалифицированной познавательной деятельности, основанной на принципах адекватного продуктивного (научного) мышления.

Работа выполнена на трех уровнях познания: методологическом, теоретическом и праксиологическом.

На методологическом уровне системно осмыслена сущность базовых понятий, и в результате построена структурная модель системы диагностики качества компьютерной подготовленности студентов технических специальностей. В рамках обеспечения системности диагностики обосновано и введено понятие «резидуальный контроль». Рассмотрены и обобщены известные концепции эмпирического происхождения, что позволило осуществить выбор элементной и структурной основы для построения системы педагогической диагностики.

На теоретическом уровне с использованием результатов методологической части исследования разработана структурно-функциональная модель системы педагогической диагностики, отражающая необходимые, существенные, устойчивые и воспроизводимые причинно-следственные связи между исследуемыми явлениями. По определению это означает, что для существующих образовательных условий установлен один из законов, в соответствии с которым может осуществляться диагностика качества образования. Структурно-функциональную модель системы педагогической диагностики можно рассматривать также как следствие из установленного закона для диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся на уроках физики в соответствии с целью и задачами диссертационного исследования. Для обеспечения функционирования построенной модели выделена и обоснована уровневая дифференциация диагностики компьютерной подготовленности.

На праксиологическом уровне отражена связь теории с практикой. На основе выбранной методологии и разработанных теоретических положений создана дидактическая модель диагностики компьютерной подготовленности учащихся.

Теоретическое изучение проблемы исследования и педагогический эксперимент в рамках этой проблемы подтверждают выдвинутую гипотезу и позволяют сформулировать следующие выводы:

Диагностика компьютерной подготовленности учащихся является актуальной и сложной профессионально-педагогической проблемой. На современном этапе компьютеризации образования и технологизации обучения система педагогической диагностики выступает важным аспектом повышения эффективности образовательного процесса и средством управления качеством процесса обучения.

На основе анализа психолого-педагогической литературы с использованием методики введения определений понятий создана строгая понятийно-терминологическая основа аппарата педагогической диагностики. В рамках системного подхода с использованием понятийно-терминологической основы построена структурная модель системы диагностики качества компьютерной подготовленности учащихся.

Выделена и обоснована уровневая дифференциация диагностики компьютерной подготовленности учащихся: уровни диагностики, каждый из которых соответствует определенному этапу процесса обучения; уровни подготовленности, отражающие степень сформированности знаний и умений на каждом из фиксируемых ступенях дидактического процесса; уровни усвоения, которые коррелируют со сложностью заданий, по выполнению или невыполнению которых можно судить о степени подготовленности студентов на конкретном этапе процесса обучения.

Опытно-экспериментальным путем выявлена особенность функционирования пятиуровневой системы педагогической диагностики, обозначившаяся как тенденция подъема и спада уровня компьютерной подготовленности студентов.

Основные положения и выводы, содержащиеся в вы полненном исследовании, дают основания считать, что цель исследования достигнута и задачи, поставленные перед исследованием, решены. Внедрение результатов исследования в практику позволяет утверждать, что работа имеет как теоретическую ценность, так и реальную практическую значимость.

Вместе с тем проведенное исследование не преследовало цели окончательного завершения разработки проблемы. Направлениями дальнейшего исследования могут стать научно-прикладные проблемы методического обеспечения педагогической диагностики, разработка содержания модели педагогической диагностики для разных типов учебных заведений, разных уровней и ступеней образования, совершенствования понятийно-терминологического аппарата педагогической диагностики посредством дальнейшей разработки предложенной в диссертации модели.

Список использованной литературы

1. Беляева А. Управление самостоятельной работой учащихся / Высшее образование в России, №6, 2003.

2.Зайцева Ж.Н., Рубин Ю.Б., Титарев Л.Г., Тихомиров В.П. и др. Открытое образование - объективная парадигма XXI века. - М.: Изд-во МЭСИ, 2000.

3. Наумченко И.Л. Самостоятельный учебный труд учащихся. - Саратов: Изд-во СГСЭУ, 1984.

4. Фуряева Т.В. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы учащихся. - Красноярск, 1987.

5. Моисеев В.Б. Элементы информационно-образовательной среды высшего учебного заведения. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2002.

6. Моисеев В.Б. Информационные технологии в системе высшего образования. - Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2002.

Нохрина Н.Н., Лапко Т.М.Сущность рейтинговой оценки знаний студентов// Современные проблемы и средства повышения качества университетского образования: Тез. док. Регион. науч.-метод. конф. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. - С. 71-74.

Нохрина Н.Н. Психолого-педагогические основы диагностики уровня усвоения гуманитарных знаний студентов технических специальностей// Проблемы внедрения психолого-педагогических исследований в систему образования: Междун. науч.-практ. интернет-конф. http://conf.mgppu.ru. - М.: ПЕР СЭ-Пресс, 2004. - 4 с.

Нохрина Н.Н. Теоретические основы построения модели диагностики гуманитарной подготовленности студентов технических специальностей// Проблемы обучения и воспитании молодежи: Сб. ст. Республ. науч.-практ. конф. - Уфа: Изд-во РИО РУНМЦ МО РБ. - 2004. - С. 116-120.

Нохрина Н.Н., Лапко Т.М. Рейтинговая система контроля познавательной деятельности// Интеграция методической работы и системы повышения квалификации кадров: Сб. матер. Всерос. науч.-практ. конф. - Челябинск: Образование, 2005. - Ч. 1. - С. 90-93.

Нохрина Н.Н., Лапко Т.М. Повышение качества обучения посредством рейтингового контроля// Вузы России и Болонский процесс: Сб. матер. междун. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2005. - С. 117-119.

Михайлова Н.Н. Личностно-ориентированные методы методической работы в условиях освоения образовательных технологий. /Сб. Начальное и среднее профессиональное образование в округе. ИРРО Ханты-Мансийск, 2007, Выпуск 2, (0,5 п.л.).

Штофф В.А. Введение в методологию научного познания. - Л., 1972. - С. 87.

Штофф В.А. Гносеологические проблемы моделирования. - Л., 1964. - С. 24.

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

Усова А.В. Методические основы совершенствования естественно научного образования в школе: пособие для учителей / А.В.Усова. - Челябинск: ИИУМЦ «Образование», 2001. - 29 с.

Усова А.В. Методология научных исследований: Курс лекций / А.В. Усова. - Челябинск: ЧГПУ, 2004.-130 с.

Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий. - Спецкурс: Пособие для студентов педагогических институтов, ч. I.: пособие по спецкурсу / А.В.Усова. - Челябинск: Изд-во ЧГПИ, 1978. - 100 с.

Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения / А.В. Усова. - М.: Педагогика, 1986. - 176 с.

http://imartelu.blogspot.com/2009/10/blog-post_9609.html

http://sgpu2004.narod.ru/infotek/infotek2.htm

Каминская С.С. Исследование эффективности самостоятельной работы студентов // Вопр. обучения и воспитания в вузе. - Томск, 1992. - С. 70- 74.

Капичникова О.Б. Организация самостоятельной учебной деятельности студентов: Учеб. пособие / Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1991. - 21 с.

Карапетян В.С. Моделирование как компонент деятельности учения. Дисс. канд. пед. наук. - М., 1981. - 183 с.

Карасева Э.М. Интеграция национальной системы образования Республики Казахстан в мировую образовательную систему / Э.М. Карасева // Россия и ЕС: проблемы формирования общего пространства науки и образования: материалы междунар. науч. конф., 13-14 декабря 2006 года, г. Воронеж / ред. кол.: И.Н. Зорников (отв.ред.) и др. - Воронеж: Научная книга, 2007. - Ч. 2. - С. 350 - 361.

Карасева Э.М. Исследование экологических проблем Северного Казахстана на примере Костанайской области / Э.М. Карасева // Вестник науки Костанайской социальной академии, Выпуск 2. - Костанай, 2002.

Карасева Э.М. Методика обучения физике и техника школьного эксперимента: учеб. пособие / Э.М. Карасева. - Костанай: Кост. печат. двор, 2007. - 141 с.

Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность: учеб. пособие для вузов / А.Н. Леонтьев. - М.: Академия: Смысл, 2005. - (Классическая учебная книга. Высшее образование). - 346 с.

Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. - М.: Педагогика, 1981. - 185 с.

Лернер И.Я. Развитие мышления учащихся в процессе обучения истории: Пособие для учителей. - Просвещение, 1982. - 191 с.

Размещено на Allbest.ru