Библиографическое описание:

Волошина М. С., Котова Н. В. Проблемы обучения естественнонаучным дисциплинам с использованием информационных технологий в высшей школе // Молодой ученый. — 2011. — №4. Т.2. — С. 76-78. — URL https://moluch.ru/archive/27/3043/ (дата обращения: 16.12.2017).

Изучение естественнонаучных дисциплин является необходимой частью образовательной подготовки практически для всех направлений высшего образования в России. Роль естественнонаучных знаний состоит не только в формировании естественнонаучной картины мира; не менее важен их гуманитарный аспект, их развивающая функция. Естественнонаучные дисциплины обладают широкими возможностями развития мышления, творческих способностей человека. Естественнонаучные знания являются основой будущей профессии; качества будущего профессионального мышления специалиста определяются прежде всего его фундаментальной подготовкой.

Важную роль в обучении естественнонаучным дисциплинам играет тестирование, обеспечивая обратную связь между студентом и преподавателем. При этом в очном тестировании студентов возникают проблемы, связанные с субъективностью оценок преподавателей, невозможностью одним преподавателем протестировать большой поток студентов. В связи с этим в рамках развития информационных технологий особенно актуальна автоматизация процесса тестирования – создание систем компьютерного тестирования, которые позволяли бы моделировать методики работы преподавателя, тем самым управляя процессом тестирования. Они не только обеспечивают значительную экономию времени преподавателя, но и позволяют быстро и объективно оценить реальные знания студента, то есть могут быть эффективно использованы студентом при самоподготовке к экзаменам и зачетам.

Для создания благоприятных условий обучения студентов естественнонаучным дисциплинам необходимо следовать следующим принципам: доступность, адаптивность, систематичность и последовательность, компьютерная визуализация, прочность усвоения результатов обучения, обеспечение интерактивного диалога, развитие интеллектуального потенциала обучаемого и обеспечение обратной связи. Рассмотрим более подробно требования данных принципов.

Требование обеспечения доступности означает, что предъявляемый учебный материал, формы и методы организации учебной деятельности должны соответствовать уровню подготовки обучаемых и их возрастным особенностям. Установление того, доступен ли для понимания обучающегося предъявляемый с помощью информационных технологий учебный материал, соответствует ли он ранее приобретенным знаниям, навыкам и умениям.

Достижение адаптивности означает приспособление информационных технологий к индивидуальным возможностям обучающегося. Это предполагает реализацию индивидуального подхода в обучении, учет возможностей восприятия, осмысления, закрепления и воспроизведения (применения) учебного материала. Реализация адаптивности может обеспечиваться различными средствами наглядности, а также несколькими уровнями дифференциации учебного материала при его предъявлении обучающимся (по сложности, объему, времени, содержанию и т.п.).

Требование обеспечения систематичности и последовательности обучения с использованием информационных технологий предполагает необходимость усвоения обучающимся системы понятий, фактов и способов деятельности в их логической связи. Целью обеспечения систематичности и последовательности является достижение преемственности в овладении знаниями, навыками и умениями.

Обеспечение компьютерной визуализации учебной информации предполагает с помощью средств компьютерной графики, технологии мультимедиа реализацию как реальных, так и "виртуальных" объектов, процессов, явлений, а также их моделей, представленных в динамике, во временном и пространственном изменении.

Необходимость прочности усвоения результатов обучения предполагает обеспечение осознанного усвоения обучаемым содержания, внутренней логики учебного материала, представляемого с помощью информационных технологий. Это требование достигается осуществлением самоконтроля и самокоррекции; обеспечением контроля на основе обратной связи, диагностикой ошибок по результатам обучения и оценкой результатов учебной деятельности, объяснением сущности допущенной ошибки; тестированием, констатирующим продвижение в учении.

Создание возможности интерактивного диалога предполагает необходимость его организации при условии обеспечения выбора вариантов содержания изучаемого, исследуемого учебного материала, а также режима учебной деятельности, осуществляемой с помощью информационных технологий.

Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого предполагает обеспечение: развития мышления (например, алгоритмического, программистского стиля мышления, наглядно-образного, теоретического); формирования умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации; формирования умений по обработке информации (например, на основе использования систем обработки данных, информационно-поисковых систем, баз данных).

Создание обратной связи при работе с информационными технологиями предполагает обеспечение своего рода реакции компьютерной программы на действия пользователя, в частности, при контроле с диагностикой ошибок по результатам учебной деятельности на каждом логически законченном этапе работы. Оно же дает возможность получить предлагаемый программой совет, рекомендацию о дальнейших действиях или комментированное подтверждение (опровержение) выдвинутой гипотезы или предположения. При этом целесообразно обеспечить возможность приема и выдачи вариантов ответа, анализа ошибок и их коррекции.

Перечень компьютерных обучающих средств включает в себя электронные учебники; электронные лекции; контролирующие компьютерные программы; справочники и базы данных учебного назначения; сборники задач и генераторы примеров (ситуаций); предметно-ориентированные среды; компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов знаний.

Применение информационных технологий в преподавании предметов естественнонаучного цикла основано на широких возможностях вычислительных средств, компьютерных сетей и компьютерных обучающих программ.

Одной из предпосылок использования новых информационных технологий в процессе преподавания является создание как для педагогов, так и для обучающихся благоприятных условий для свободного доступа к учебной и научной информации, что характерно для дистанционного обучения.

Основными характеристиками системы дистанционного обучения являются:

- логическое представление учебного материала, его структурированность и обоснованность;

- предоставляемые системой возможности адаптивности учебного содержания к индивидуальным особенностям обучаемого;

- коммуникативная составляющая и способ ее реализации.

Полноценный дистанционный учебный курс по физике и математике должен включать несколько компонент:

- методические рекомендации по изучению курса;

- мультимедийные и интерактивные иллюстрации и примеры;

- виртуальный лабораторный практикум;

- решения типовых задач и анализ характерных ошибок;

- модули тестирования и контроля знаний;

- справочный материал.

В дистанционном учебном процессе компьютерные обучающие средства могут выполнять следующие функции:

- индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения;

- осуществлять контроль с диагностикой ошибок и обратной связью;

- осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности;

- высвободить учебное время за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ;

- визуализировать учебную информацию;

- моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления;

- проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьютере реального опыта (эксперимента);

- формировать у студентов умение принимать оптимальное решение в различных ситуациях;

- развивать определенный вид мышления (например, наглядно-образный, теоретический);

- усилить мотивацию обучения (например, за счет изобразительных средств или вкрапления игровых ситуаций);

- формировать культуру познавательной деятельности и др.

Из вышеизложенного следует, что основными педагогическими условиями совершенствования преподавания математических и естественнонаучных дисциплин с применением информационных технологий являются:

- формирование информационной культуры преподавателей вузов;

- совершенствование базовой подготовки студентов вузов по информатике;

- информатизация процесса обучения в вузе, оснащение предметных кабинетов техническими средствами информатизации, создание современной информационно-образовательной среды, формирование банка учебно-методической и научной информации.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что основными характеристиками системы дистанционного обучения должны быть:

- представление учебного содержания, его структурированность, обоснованность;

- предоставляемые системой возможности адаптивности учебного содержания к индивидуальным особенностям учащегося;

- коммуникативная составляющая и способ ее реализации.

Системы дистанционного обучения состоят из трех основных функциональных блоков: передача учащемуся содержимого предмета; организация самостоятельной работы учащегося по усвоению предложенного материала; контроль знаний – результатов усвоения материала.

Системы дистанционного обучения разнятся в части организации самостоятельной работы. Однако общей характерной чертой является необязательность взаимодействия учащегося и преподавателя и учащихся между собой. При этом инициатива общения с преподавателем в подавляющем большинстве рассмотренных систем принадлежит самому учащемуся.

Одним из противоречий образовательного процесса вузов является несоответствие между возможностями информационных технологий и их реализацией в процессе преподавания естественнонаучных дисциплин в системе дистанционного обучения. Разрешение данного противоречия и совершенствование преподавания учебных дисциплин возможно по нескольким направлениям. Одним из них является формирование информационной культуры у преподавателей высшей школы.

В современных условиях модернизации системы российского образования возрастают требования к культурному, нравственному и научному уровню преподавателя, его профессиональному педагогическому мастерству и творческим способностям. В связи с этим одним из важных критериев оценки профессионализма современного преподавателя вуза является его подготовка в области информатики и информационных технологий – информационная культура преподавателя.


Литература:

1. Педагогические технологии дистанционного обучения: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Е.С. Полат, М.В. Моисева, А.Е. Петров [др.] – М.: «Академия», 2006. – С. 95

2. Носкова Т.Н., Никитина И.П., Павлова Т.Б. Информационно-методический инжиниринг слабоформализуемых областей знаний // Технологии информационного общества – Интернет и современное общество: Труды VIII Всероссийской объединенной конференции (Санкт-Петербург, 8-11 ноября 2005 г.). – СПб.: Филологический факультет СПбГУ, 2005. – С. 110–112. – http://conf.infosoc.ru/2005/thes/50.html

Основные термины (генерируются автоматически): информационных технологий, помощью информационных технологий, дистанционного обучения, учебного материала, использованием информационных технологий, использования информационных технологий, новых информационных технологий, учебной деятельности, использованием мультимедийных технологий, возможности использования информационных, усвоения результатов обучения, естественнонаучным дисциплинам, процессе обучения геометрии, высшей школе, информационных технологий учебный, преподавании естественно-научных дисциплин, интеллектуального потенциала обучаемого, развития информационных технологий, приспособление информационных технологий, Применение информационных технологий.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос