Разработка интерактивных моделей микромира и методика их использования при изучении школьного курса химии

В ходе разработки интерактивных компьютерных моделей(ИКМ) педагог должен найти разумное дидактически обоснованное соответствие между логикой работы вычислительной машины и логикой развертывания живой человеческой деятельности учения. Важно предусмотреть специальные меры по стимулированию учебной деятельности, поддержанию положительной мотивации к учению, созданию благоприятного режима работы. Н

еобходимо вовлечь обучаемых в самостоятельную деятельность учения, имитируя практику, усиливая возможности анализа и синтеза изучаемых явлений и процессов[19].

1.3.2 Различия между натурным экспериментом и экспериментом с ИКМ

Натурные эксперименты в обучении применяются для достижения различных целей, в соответствии с которыми можно дать их классификацию:

1) эксперимент – наблюдение. Предназначен для наблюдения учащимися явления, сбора качественных и количественных характеристик, поиска взаимосвязей, описания явлений[19];

2) исследовательский эксперимент. Предназначен для проверки выводов, сделанных на основе наблюдений;

3) прикладной эксперимент. Предназначен для применения концепции, проверенной в ходе исследования, чаще всего предусматривает разработку и использование лабораторной установки.

Работа с ИКМ не может быть однозначно вписана в данную классификацию. По своей сути ИКМ не является полноценной заменой реальных объектов и явлений, поскольку она является формализованным описанием, которое, в свою очередь формируется на основе эксперимента. Данная особенность ставит под сомнение возможность использования ИКМ для формирования эмпирического мышления и требует рассмотрения целей применения ИКМ в обучении[28].

1.3.3 Развитие теоретического мышления с помощью ИКМ

Традиционно эксперимент в лабораторном практикуме формирует эмпирическое мышление. Учащиеся исследуют явление, выявляют в нем структурные элементы, классифицируют их, описывают связи, но все это разделено в сознании.

Однако работа с ИКМ позволяет развивать мышление теоретического типа, поскольку ее можно изготовить таким образом, чтобы она сочетала в себе внешние особенности изучаемого объекта и его внутреннюю структуру и связи, причем во взаимодействии. Тем самым форма знаний об объектах оказывается носителем содержания знаний.

Поэтому при разработке ИКМ необходимо учитывать следующие положения:

1) Работа с ИКМ должна предусматривать построение знания, а не его усвоение. ИКМ не иллюстрация теоретического материала, а орудие его формирования.

2) ИКМ должна сочетать наглядность, описание и понятие, логику. То есть она должна быть не внешним отображением изучаемого явления, а его образным представлением. Причем она должна быть простроена таким образом, чтобы учащиеся овладевали знаниями о взаимосвязи явлений, составляющих целостную систему; давать знание о внутренних, существенных зависимостях, которые непосредственно наблюдать невозможно. Добиться этого можно отображением невидимых (векторов сил, скоростей, поля, энергия и.т.п) и скрытых (внутренние части механизмов например) элементов во взаимосвязи.

3) Работа с ИКМ должна предусматривать активную работу учащихся, поскольку она в обучении позволяет быстрее и успешнее осваивать опыт, формирующий отношение к исследуемой деятельности.

4) В работе с ИКМ предусматривается работа над развитием базовых мыслительных операций: обобщения, ограничения, определения, и сравнения понятий, логических отношений между ними, выделения существенных признаков предметов[19].

1.3.4 Реализация структурных элементов урока при использовании компьютерных моделей

Включение компьютера в учебный процесс не только не сняло имеющиеся противоречия (например, между педагогическим руководством и активной деятельностью учащихся, их индивидуальной и коллективной работой, обучением и самообразованием, контролем и самоконтролем), но и высветило их особенно ярко[18].

С одной стороны, компьютер является средством повышения эффективности процесса обучения в школе. Он дает возможность учащимся самостоятельно извлекать знания, работая в интерактивном режиме, способствует развитию интеллекта школьника, расширяет предъявление учебной информации, позволяет изменить качество контроля за деятельностью учащихся.

С другой стороны, использование компьютера без учета особенностей дидактических процессов, несоблюдение режима работы учащихся оказывает негативное влияние на учебно-воспитательный процесс[27].

Современная дидактика знает множество подходов к организации обучения. И число их постоянно множится. Работа со знанием как таковым в эпоху плюрализма знаний, умение работы с информацией и поиск новых образовательных технологий, множественность подходов к одним и тем же объектам ставят вопрос о легитимности знаний[29].

Недопустимой является фронтальная работа с учащихся, сидящими за компьютерами, на протяжении всего урока. Это не способствует развитию индивидуальных способностей школьников, так как происходит ориентация на «среднего» ученика.

Одновременная работа учащихся под руководством учителя целесообразна только в течении короткого промежутка времени с целью адаптации к обучающей программе, снятия психологического барьера, проверки понимания изучаемого материала и первичного его закрепления[4].

Одним из способов подготовки учащихся к осознанной и рациональной работе является использование учителем демонстрационного компьютера и использование программ учебного назначения, содержащих в своем составе компьютерные модели. Это позволяет свести работу учащихся за компьютерами к разумному минимуму, эффективно провести объяснение нового материала, сформировать верные представления об изучаемом объекте.

Рассмотрим подробно взаимодействие структурных элементов урока, на котором могут быть использованы программы учебного назначения, содержащие в своем составе компьютерные модели. В реальном педагогическом процессе структурные элементы урока выступают как этапы процесса обучения.

Визуальная адаптация к обучающей программе

Задачи этапа:

· Подготовить учащихся к усвоению нового материала;

· Придать формированию учебной деятельности учащихся целенаправленный характер;

· Организовать познавательную деятельность учащихся;

· Научить детей понимать интерфейс программы.

Содержание этапа.

Сообщение названия обучающей программы. Формирование у школьников эмоционального отношения к программе. Постановка познавательной задачи.

Объяснение алгоритма работы

Задачи этапа:

· Дать учащимся конкретное представление об изучаемой программе;

· Добиться усвоения учащимися способов и средств достижения результата;

· Сформировать нравственное отношение учащихся к данной программе.

Содержание этапа.

Организация внимания учащихся, процесса восприятия, осознания, осмысления и демонстрация учителем системы команд и последовательности их выполнения для достижения результата. Указание на местонахождение программы и способа завершения работы с ней. Уяснение вначале того, что надо сделать, а затем уже как сделать.

 Скачать реферат