Формирование у будущих учителей системы знаний о физических основах работы компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Специальность 13.00.02. - теория и методика обучения и воспитания

(физика, уровень профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата педагогических наук

ФОРМИРОВАНИЕ У БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ СИСТЕМЫ ЗНАНИЙ О ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВАХ РАБОТЫ КОМПЬЮТЕРА

Алыкова Ольга Михайловна

Астрахань 2007

Работа выполнена на кафедре теоретической физики и методики преподавания физики факультета физики и электроники Астраханского государственного университета.

Научный руководитель - доктор педагогических наук, профессор Стефанова Галина Павловна

Официальные оппоненты

доктор педагогических наук, профессор Червова Альбина Александровна

доктор физико-математических наук, профессор Элькин Михаил Давидович

Ведущая организация - Волгоградский государственный педагогический университет

Защита состоится на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.05 при Астраханском государственном университете по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат педагогических наук, доцент И.А. Крутова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

физический знание компьютер действие

Жизнь современного школьника невозможно представить без компьютера. С появлением сети Интернет он стал для них лучшим средством обучения, общения, поиска, передачи и обработки информации. Однако осознанная эксплуатация любого технического устройства, в том числе и компьютера, невозможна без знания физических основ его работы. Откуда учащиеся могут получить такие знания? Очевидно, формировать у школьников представления о физических основах работы компьютера целесообразннее на уроках физики. Для этого необходима соответствующая подготовка учителя физики. В его компетенцию входит новое качество: учитель должен овладеть системой знаний о физических основах работы компьютера для того, чтобы уметь объяснять учащимся физику явлений, процессов, протекающих на разных этапах передачи и обработки информации.

Каким образом осуществляется требуемая подготовка учителя физики в вузе? Были предложены следующие направления решения этой проблемы: 1) включение сведений о работе некоторых электронных устройств компьютера, принцип действия которых основан на изучаемых явлениях, в курсы общей физики (Л.В. Королева, Б.Е. Винтайкин); 2) создание интегрированного курса «Электрорадиотехника с основами автоматики и вычислительной техники (ОАиВТ)», являющегося обязательной учебной дисциплиной в структуре подготовки учителя (Е.М. Гершензон, Е.И. Манаев, В.А. Жеребцов, Ю.Л. Хотунцев, А.Н. Богатырев, А.А. Груненков, В.А. Иноземцев и др.); 3) разработка новых курсов, спецкурсов для подготовки учителя в современных условиях (В.Д. Семаш «физические основы электронной техники», С.Д. Ханин «Физические основы электроники»), отдельных лабораторных работ, практикумов по изучению физических основ функционирования отдельных элементов, блоков компьютера (Л.В. Королева, Ю.М. Попко, В.В. Смирнов, В.Г. Элеменкин, В.И. Попов, Н.И. Соловьев); 4) разработка специальной технической и научно-популярной литературы, из которой можно отобрать материал о физических основах работы компьютера (П. Хоровиц, У. Хилл, В.И. Нефедов, Ю.А. Быстров, В.А. Прянишников, А.Ф. Кравченко, А.А. Щука, В.Т. Поляков, А.Я. Халамайзер, М.Г. Мнеян, Ю.В. Ревич).

Для достижения поставленной цели обучить студентов - будущих учителей физическим основам работы компьютера сделано немало.

Чтобы оценить, насколько продуктивно решается эта проблема, был проведен констатирующий эксперимент, в котором приняли участие студенты III-V курсов педагогических специальностей из разных регионов России (всего 300 человек). В анкетировании принимали участие студенты, прошедшие подготовку по общей физике, электрорадиотехнике с ОАиВТ. Эксперимент показал, что большинство из студентов испытывает трудности в выявлении этапов преобразования информации при ее передаче с применением компьютера и не владеют знаниями о физических явлениях, процессах, происходящих в компьютере на каждом из них.

В итоге можно утверждать, что актуальность темы исследования обусловлена противоречием между необходимостью подготовки будущего учителя физики, владеющего системой знаний о физических основах работы компьютера, и отсутствием методики обучения этим знаниям.

Объектом исследования является процесс подготовки будущего учителя физики в вузе.

Предметом исследования является процесс формирования у студентов системы знаний о физических основах работы компьютера.

Цель исследования состоит в разработке методики формирования у студентов - будущих учителей физики системы знаний о физических основах работы компьютера.

Теоретической основой исследования является следующее положение: любые знания «присваиваются» человеком в определенной деятельности, адекватной этим знаниям.

На этой основе сформулирована гипотеза исследования: если студенты будут выполнять действия, адекватные знаниям о физических основах работы компьютера, то они этими знаниями овладеют.

В соответствии с целью и гипотезой исследования в работе были поставлены и решались следующие задачи:

1. Выделить знания, раскрывающие физические основы работы компьютера.

2. Выделить действия, в которых эти знания будут усваиваться.

3. Разработать дидактические средства для выполнения каждого действия.

4. Разработать методику организации выполнения действий, адекватных выделенным физическим знаниям.

5. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования и виды деятельности: изучение и анализ психолого-педагогической, методической, естественнонаучной, технической, научно-популярной литературы, диссертаций по теме исследования, учебной литературы по курсам общей физики, электрорадиотехнике, электронике и вычислительной технике, теории передачи информации, теории связи, организации практикумов по электрорадиотехнике и ОАиВТ в вузах; анализ государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, содержания учебных планов, программ по курсам физики и специальным дисциплинам; анализ организации процесса обучения будущих учителей в университете; анкетирование; индивидуальные беседы с преподавателями, инженерами, студентами различных вузов; наблюдение за учебным процессом; личное преподавание; организация и проведение педагогического эксперимента.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Специфика знаний, необходимых для формирования у студентов представлений о физических основах работы компьютера, должна соответствовать таким понятиям, как «материальный носитель информации»; «знаковая форма информации»; «аналоговый электрический сигнал»; «цифровой электрический сигнал»; «дискретизация; «квантование»; «кодирование»; «модуляция»; «мультиплексирование»; «канал связи»; «детектирование»; «демультиплексирование»; «декодирование; «цифроаналоговое преобразование».

2. Для усвоения выделенных знаний обучаемым необходимо последовательно выполнять следующие действия:

- устанавливать вид материального носителя, используемого для передачи и приема информации в конкретной ситуации;

- выяснять, в какой знаковой форме находятся передаваемая и полученная информация на заданном материальном носителе;

- выделять возможные физические явления, процессы, позволяющие преобразовать материальный носитель и знаковую форму передаваемой информации для ее получения на определенном материальном носителе и в требуемой знаковой форме;

- разрабатывать принципиальную схему экспериментальной установки для осуществления выделенного физического явления, процесса;

- составлять перечень необходимого оборудования для создания разработанной экспериментальной установки;

- осуществлять преобразование передаваемой информации в аналоговый электрический сигнал с заданными параметрами на разработанной экспериментальной установке;

- осуществлять преобразование аналогового электрического сигнала в цифровой электрический сигнал на экспериментальной установке, соответствующей разработанной принципиальной схеме;

- передавать цифровой сигнал, содержащий передаваемую информацию по каналу связи;

- осуществлять прием цифрового сигнала, содержащего передаваемую информацию;

- преобразовывать принятый цифровой сигнал в аналоговый электрический сигнал;

- осуществлять контроль полученной информации на соответствие требуемым материальному носителю и знаковой форме.

3. Организация выполнения этих действий осуществляется в разработанном физическом практикуме, экспериментальные работы которого соответствуют последовательности выделенных действий.

4. Основные положения методики обучения студентов следующие:

1) предметом усвоения выделенной системы знаний о физических основах работы компьютера должны являться экспериментальные действия, отражающие этапы преобразования информации при ее передаче с применением компьютера;

2) для того, чтобы студенты овладели запланированными действиями, необходимо руководствоваться следующими требованиями к организации учебного процесса: а) каждое занятие по выполнению студентами экспериментальных заданий осуществляется через такие этапы, как мотивационный, формулировка цели задания, составление плана его выполнения, самостоятельное выполнение задания по разработанному плану, формулировка полученного вывода (ответа), соответствующего цели деятельности); б) необходима рефлексия действий, выполняемых при выполнении каждого экспериментального задания; в) целесообразна фронтальная форма проведения занятий.

Теоретическая значимость исследования состоит в нахождении пути решения проблемы подготовки учителя физики, владеющего системой знаний о физических основах работы компьютера, суть которого заключается в формировании действий, адекватных этапам преобразования информации при ее передаче с помощью компьютера.

Практическая значимость результатов исследования:

1. Разработан физический практикум, состоящий из 7 работ: преобразование передаваемой информации, содержащейся в сигнале неэлектрической природы, в аналоговый электрический сигнал; преобразование аналогового электрического сигнала в цифровую форму; преобразование цифрового сигнала с помощью основных логических элементов И, ИЛИ, НЕ; преобразование цифрового сигнала с помощью шифратора и дешифратора, мультиплексора и демультиплексора; передача и прием цифрового сигнала, содержащего передаваемую информацию (на примере передачи информации по лазерному и инфракрасному лучам, радиопередача, Bluetooth); преобразование цифрового сигнала в аналоговый электрический сигнал; получение информации в определенной знаковой форме, помещенной на каком-либо материальном носителе.

2. Составлена рабочая тетрадь для студентов по лабораторному практикуму «Физические основы передачи информации с применением компьютера». В ней содержатся задания, учебные карты для овладения выделенными действиями, отдельные листы на которых студенты изображают принципиальные схемы установок, воспроизводящих соответствующие этапы преобразования информации.

На защиту выносятся:

1. Система знаний, раскрывающая физические основы передачи информации с применением компьютера.

2. Методика формирования у студентов действий, адекватных выделенным физическим знаниям.

Апробация исследования осуществлялась в ходе проведения ряда конференций и семинаров: Всероссийской научно-методической конференции (Н. Новгород, 2001); Международной конференции «Современный физический практикум» (Санкт-Петербург, Волгоград, 2002, 2006); всероссийских научно-методических конференциях «Реализация государственных образовательных стандартов в области физики и химии в высшей и средней школе» (Н. Новгород, 2002-2006); Всероссийской научно-методической конференции учителей школ и преподавателей вузов «Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования» (Екатеринбург, 2002); Международной конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна - Москва, 2002); итоговых научных конференциях студентов, аспирантов и преподавателей, проводимых в Астраханском государственном университете (2002-2006); семинарах «Физика в системе подготовки студентов нефизических специальностей университетов в условиях модернизации образования» (Астрахань, 2004; Тверь, 2006); международных научно-методических конференций преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н. Новгород, 2004-2006); Международной конференции «Физика в системе современного образования» (Санкт-Петербург, 2005); региональной научно-практической конференции «Проблемы современного физического образования: школа и вуз» (Армавир, 2005); международных научных конференциях «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2006, 2007); Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и средства обучения физике, химии, биологии» (Астрахань, 2007).

Основные результаты исследования внедрены в практику работы кафедры общей физики Астраханского государственного университета, кафедры информатики Донского государственного технического университета.

Структура диссертации: диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, расположенных на 213 машинописных страницах, из них 186 страницы основного текста. В тексте диссертации 67 рисунков, 17 таблиц, 3 гистограммы. В списке литературы 217 наименований.

Во введении обоснованы выбор темы, ее актуальность, проблема исследования, определены его объект и предмет, цели и гипотеза, задачи и методы. Раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость, положения, выносимые на защиту. Приведены сведения об апробации диссертационного исследования.

В первой главе «Система знаний, раскрывающих физические основы работы компьютера» обосновывается логика их выделения содержанием деятельности по передаче информации с применением компьютера. При выделении этой системы знаний устанавливаются физические явления, процессы, с помощью которых осуществляются преобразования, связанные с каждым этапом передачи информации.

При этом формулируются понятия с опорой на которые выполняется деятельность по передаче информации: знаковая форма информации - способ выражения на материальном носителе содержания передаваемой информации; материальный носитель информации - материальный объект, на котором помещается информация (бумага, воздух, оптический диск, магнитная лента и др.); аналоговый электрический сигнал - средство передачи информации в виде непрерывно изменяющегося электромагнитного поля; цифровой электрический сигнал - средство передачи информации в виде последовательности максимальных и минимальных значений электрического напряжения или тока; дискретизация - процесс представления непрерывного аналогового электрического сигнала дискретной последовательностью значений электрического напряжения или тока; квантование - процесс выбора целого значения напряжения из представленной дискретной последовательности значений напряжений или тока; кодирование - процесс изменения дискретной последовательности импульсов в последовательность импульсов, принятую за кодовую комбинацию; модуляция - процесс преобразования электрических колебаний низкой частоты в колебания более высокой частоты; мультиплексирование - процесс объединения кодированных сигналов в общий поток информации; канал связи - физическая среда (провод, оптическое волокно, волновод, воздушное или безвоздушное пространство) для передачи сигнала от передатчика к приемнику; детектирование - преобразование электрических колебаний высокой частоты в колебания более низкой частоты; демультиплексирование - процесс выделения кодированных сигналов (импульсов) из общего потока информации; декодирование - процесс изменения последовательности импульсов принятых за кодовую комбинацию в последовательность определенных значений напряжений; цифроаналоговое преобразование - процесс прохождения электрического тока по различным видам соединений элементов электрической цепи (R, C, L), приводящий к изменению цифровой формы сигнала в аналоговую.

Рис. 1. Содержание деятельности по передаче информации с применением компьютера

Анализ полученной системы физических знаний позволил выявить содержание рассматриваемой деятельности в виде следующих действий:

1) преобразовать сигнал неэлектрической природы, содержащий информацию, в аналоговый электрический сигнал; 2) преобразовать аналоговый электрического сигнал, содержащий информацию, в цифровой электрический сигнал; 3) передать цифровой сигнал, содержащий информацию, по определенному каналу связи; 4) принять цифровой сигнал, содержащий информацию;

5) преобразовать цифровой электрический сигнал, содержащий информацию, в аналоговый электрический сигнал; 6) получить информацию в требуемой знаковой форме, помещенной на определенном материальном носителе без искажения содержания. Выделенные действия представляют собой этапы преобразования информации при ее передаче с применением компьютера (см. рис. 1).

Во второй главе «Техническая реализация этапов преобразования информации с применением компьютера» разработаны экспериментальные установки и технические устройства, позволяющие воспроизвести физические явления или процессы на соответствующих этапах преобразования информации.

а) б)

в) г) д)

Рис. 2. Принципиальные схемы экспериментальных установок, позволяющих преобразовать в аналоговый электрический сигнал:

а-в - звуковой сигнал, г - световой сигнал, д - изменение температуры

Преобразовать передаваемую информацию, содержащуюся в сигнале неэлектрической природы, в аналоговый электрический сигнал можно разными способами. Для этого разработаны экспериментальные установки, позволяющие воспроизвести различные физические явления, решающие эту задачу. В основу преобразования могут быть положены такие физические явления, как электромагнитная индукция, фотоэффект, эффект Зеебека. Например, преобразование звукового сигнала можно осуществить с помощью следующих физических явлений: электромагнитной индукции, прямого пьезоэлектрического эффекта, изменения электропроводности вещества (угольного порошка), изменения электрической емкости конденсатора и других. Примеры принципиальных схем ряда установок приведены на рисунке 2.

Рис. 3. Структура схемотехнического решения перевода аналогового электрического сигнала в цифровой

Этап преобразования аналогового электрического сигнала в цифровой более сложен. Структура его схемотехнического решения представлена на рисунке 3. Студентам, кроме знания структурных элементов, входящих в конкретные схемотехнические решения, необходимо четко представлять и физические законы, лежащие в основе функционирования рассматриваемой системы.

Схема разделена на две части. Левая часть схемы представляет иерархию структурных элементов, из которых построен компьютер, правая раскрывает иерархию физических знаний, лежащих в основе функционирования этих элементов.

Для наглядного представления процессов дискретизации, квантования и кодирования было разработано и сконструировано техническое устройство, подключаемое к двулучевому двухканальному осциллографу, на экране которого наблюдается как аналоговый сигнал, так и его дискретное представление. Цифровой код информации самостоятельно считывается с показаний индикаторных светодиодов D0-D7 (рис. 4).

Осуществление этапов передачи и приема цифрового сигнала проводилась на установках для передачи информации по проводам (телеграф), лазерному лучу, инфракрасному лучу (на примере дистанционного пульта управления), радиоволнами, используя «Комплект для изучения радиопередачи и радиоприема». Связь Bluetooth демонстрируется с помощью сотовых телефонов, имеющих порт Bluetooth.

Рис. 4. Лицевая панель установка для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму

Технической реализацией этапа преобразования цифрового сигнала в аналоговый электрический сигнал является модель цифро-аналогового преобразователя, собранного на резисторах. На последнем этапе анализируются и частично воспроизводятся физические явления, с помощью которых осуществляется преобразование аналогового электрического сигнала в информацию, помещенную на определенном материальном носителе в требуемой знаковой форме. Некоторые экспериментальные установки и устройства, обеспечивающие этапы преобразования информации, предложены В.В. Смирновым.

В третьей главе «методика формирования системы знаний о физических основах работы компьютера» описано применение основных положений методики обучения студентов формированию рассматриваемой системы физических знаний через выполнение ими лабораторных работ физического практикума. Целями данного практикума является выделение содержания деятельности по передаче информации с применением компьютера в виде отдельных действий, соответствующих этапам преобразования информации при ее передаче и экспериментального выполнения этих действий на основе конкретных физических знаний. Физический практикум включает в себя вводное занятие, 7 лабораторных работ, итоговое и зачетное занятия. Каждое занятие рассчитано на 2 академических часа. Общий объем составляет 20 часов. Такой практикум предлагается проводить в рамках дисциплин и курсов по выбору учебного плана со студентами IV-V курсов.

На вводном занятии организуется мотивационный этап, цель которого состоит в создании у студентов потребности в освоении планируемой деятельности и приобретении необходимой системы знаний. Далее вместе со студентами выделяется содержание деятельности по передаче информации с применением компьютера и устанавливается последовательность обучения студентов выделенным действиям на лабораторных занятиях. Выделенная и представленная визуально система действий создает у студентов ориентировку в предстоящей работе.

Структура лабораторного занятия включает в себя следующие этапы: мотивационный; формулировка цели задания; составление плана его реализации; выделения системы физических знаний, с опорой на которые выполняется задание; самостоятельное выполнение задания по разработанному плану; формулировка полученного вывода, соответствующего цели деятельности.

Мотивационный этап должен проводиться на каждом занятии. Цель его проведения - убедить студентов в том, что физические знания необходимы для выполнения конкретных лабораторных работ. Студентам предлагается конкретное задание, соответствующее цели преобразования информации на определенном этапе, выполнение которого вызвало бы у них трудности. После формулировки цели задания преподаватель побуждает студентов к составлению плана его выполнения, корректируется составленный план и осуществляется работа по выявлению знаний, необходимых для реализации его действий.

Далее, в соответствии с содержанием деятельности, организуется самостоятельное выполнение действий по разработанному плану на занятиях физического практикума, представленными семью лабораторными работами.

Название каждой лабораторной работы соответствует цели экспериментальной деятельности студентов, которой они должны овладеть в результате ее выполнения. Цикл лабораторных работ выстроен в определенной последовательности, причем умения, сформированные при выполнении предыдущей работы, являются необходимым условием для выполнения последующей, поэтому все работы выполняются фронтально. В заключение каждого занятия студент может выделить систему знаний, необходимую для выполнения действия, освоенного на этом занятии и сформулировать полученный вывод, соответствующий поставленной цели.

Для проведения занятий разработана рабочая тетрадь для студента. В ней к каждому занятию сформулированы задания, составлены учебные карты, в которых зафиксирован перечень действий и ориентиры (знания) для правильного их выполнения, а также выделен отдельный лист для изображения и описания принципиальной схемы экспериментальной установки. Рабочую тетрадь студенты получают на первом занятии.

В четвертой главе «Педагогический эксперимент» приводится описание этапов педагогического эксперимента, отраженного в таблице 2. В эксперименте участвовали 400 студентов Астраханского государственного университета, Московского педагогического государственного университета, Волгоградского государственного педагогического университета, Армавирского государственного педагогического университета, Донского государственного технического университета. Эксперимент состоял из констатирующего и обучающего этапов. Цели каждого эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1. Организация педагогического эксперимента

Этапы эксперимента	Число участников	Цели
1. Констатирующий (2001-2002 гг.)	300	Установить, формируются ли знания и умения, связанные с физическими основами преобразования информации при ее передаче с помощью компьютера, без специально организованного обучения
2. Обучающий (2002-2007 гг.)	100	сформировать у студентов систему знаний о физических явлениях, процессах, лежащих в основе работы компьютера и действий, в которых эти знания усваиваются

Констатирующий эксперимент проводился в вузах Астрахани, Москвы, Волгограда, Армавира, Ростова-на-Дону со студентами III-V курсов. Предлагалось выделить этапы преобразования информации при ее передаче с применением компьютера и физические явления, процессы, происходящие на этих этапах. С целью проверки сформулированности таких знаний проводились контрольные работы. В заданиях описывались конкретные ситуации, в которых необходимо было выделить физические явления и этапы преобразования информации. Например:

«1. Перечислите действия, необходимые для преобразования аналогового электрического сигнала в цифровой электрический сигнал. 2. Выделите физические явления, позволяющие преобразовать информацию об изменениях температуры в автомобильном двигателе в аналоговый электрический сигнал, а затем в цифровой электрический сигнал».

Анализ полученных результатов контрольных работ показал, что 85 % студентов не могут выполнить первое задание, 47 % студентов не выделяют физические явления, лежащие в основе преобразования информации. Остальная часть студентов (35 %), хотя и указывает физические явления, но допускает ошибки, называя другие, не имеющие отношение к данному преобразованию явления, процессы.

Обучающий эксперимент проводился с двумя группами обучаемых в Астраханском государственном университете со студентами IV-V курсов специальности 032200.00 Физика с дополнительной специальностью.

Гистограмма 1. Уровни сформированности знаний, раскрывающих физические основы работы компьютера, и этапов преобразования информации до обучения

Для проведения педагогического эксперимента были выделены две группы студентов (экспериментальная - 47 человек, контрольная - 53 человека) между которыми не было значимых различий в уровне сформированности знаний о физических основах работы компьютера и этапах передачи информации, что доказывает статистическое исследование с использованием критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (эмпирическое значение критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (0,7493) меньше критического (1,96), характеристики сравниваемых выборок совпадают на уровне значимости 0,05 (гистограмма 1)).

Экспериментальная группа обучалась на занятиях специального физического практикума, контрольная группа студентов обучалась на лабораторных и практических занятиях в рамках курсов общей и теоретической физики, электрорадиотехники с основами автоматики и вычислительной техники. Экспериментальная группа студентов использовала на занятиях практикума рабочие тетради. В контрольной группе обучение осуществлялось традиционными методами.

На завершающем этапе эксперимента в обеих группах были проведены контрольные работы с целью повторного исследования уровня сформированности системы знаний о физических основах работы компьютера и преобразовании информации при ее передаче. Полученные результаты сравнивались с первоначальными. Обработка результатов также проводилась методами математической статистики (гистограмма 2).

Сравнение эмпирического значения критерия Вилкоксона-Манна-Уитни с критическим характеризует устойчивость образовательного процесса в ходе педагогического эксперимента.

На основе проведенного педагогического эксперимента с достоверностью 95 % можно заключить, что уровень сформированности системы знаний о физических основах работы компьютера, выше, чем до обучения, что объясняется положительным влиянием разработанной методики. Таким образом, в процессе педагогического эксперимента подтверждена правильность гипотезы исследования.

Гистограмма 2. Уровни сформированности знаний, раскрывающих физические основы работы компьютера, и этапов преобразования информации после обучения

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В ходе решения поставленных в данном исследовании задач получены следующие выводы и результаты:

- выделены знания, раскрывающие физические основы работы компьютера;

- выделены действия, в которых эти знания будут усваиваться;

- разработаны дидактические средства для выполнения каждого действия в виде экспериментальных заданий лабораторных работ физического практикума;

- разработана методика формирования у студентов - будущих учителей физики системы знаний о физических основах работы компьютера.

Проведена экспериментальная проверка эффективности предлагаемой методики. Данный подход к формированию у будущих учителей системы знаний о физических основах работы компьютера может быть использован при организации обучения студентов в вузах и других образовательных учреждений всех типов, а также на курсах повышения квалификации работников образования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В 45 ПУБЛИКАЦИЯХ СРЕДИ КОТОРЫХ НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ

1. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы преподавания общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова // Тезисы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань : Изд-во АГПУ, 2002. - С. 23.

2. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы преподавания общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова // Ученые записки : мат-лы докл. итоговой научной конференции АГУ : в 2 ч. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2003. - Ч. 2. Лингвистика, литература, психология, история, экономика, физика, информатика. - С. 135-139.

3. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы разработки электронного учебника по курсу общетехнических дисциплин в педагогическом вузе / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования : сб. тез. докл. 2-й Всерос. науч.-методич. конф. учителей школ и преподавателей вузов. - Екатеринбург. 2002. - С. 57-58.

4. Алыкова, О. М. концептуально-теоретические требования к преподаванию общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Реализация государственных образовательных стандартов в области физики и химии в высшей и средней школе : мат-лы Всерос. науч.-методич. конф. (21-22 ноября 2002 г.). - Н. Новгород : Изд-во НГПУ, 2002. - С. 38-40.

5. Алыкова, О. М. Разработка и реализация лабораторного практикума по курсу «Основы автоматики и вычислительной техники» для студентов физических специальностей / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Актуальные вопросы развития образования и производства : тез. докл. IV Всерос. науч.-практич. конф. студентов, соискателей, молодых ученых и специалистов (29-30 мая 2003 г.). - Н. Новгород : Изд-во ВГИПА. 2003. - С. 158.

6. Алыкова, О. М. Система демонстрационного эксперимента по теме «Магнитные свойства вещества» / О. М. Алыкова, Е. Г. Ермолаева, Г. П. Стефанова // Труды Международного семинара: Выездная секция по проблемам магнетизма в магнитных пленках, малых частицах и наноструктурных объектах (10-14 сентября 2003 г.). - Астрахань, 2003. -

С. 14-16.

7. Алыкова, О. М. Использование универсальных учебно-лабораторных комплексов при изучении электрорадиотехники и основ электроники / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Естественные науки. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2003. - № 7. - С. 17-19.

8. Смирнов, В. В. Использование моделирования в вузовском лабораторном практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования : мат-лы Всерос. науч.-методич. конф. (22-23 апреля 2004 г.). - Н. Новгород : Изд-во НГПУ, 2004. - С. 46-50.

9. Алыкова, О. М. Методика проведения физического практикума по основам автоматики и вычислительной техники в педвузе / О. М. Алыкова, Г. П. Стефанова // Преподавание физики в высшей школе. - 2004. - № 29. - С. 86-90.

10. Смирнов, В. В. Использование моделирования в вузовском лабораторном практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова, А. К. Чернышов // Естественные науки. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2004. - № 3 (9). - С. 59-66.

11. Смирнов, В. В. Использование моделирования работы электронных схем в практике преподавания курса «Основы автоматики и вычислительной техники» в вузе / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Взаимодействие банковской системы и реального сектора экономики : мат-лы Междунар. науч.-практич. конф. (22-23 апреля 2005 г.). - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2005. - С. 292-303.

12. Смирнов, В. В. Моделирование и натурный эксперимент в современном физическом практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Высокие технологии в педагогическом процессе : тр. VI Междунар. науч.-методич. конф. преподавателей вузов, ученых и специалистов (21-22 апреля 2005 г.). - Н. Новгород : Изд-во ВГИПА, 2005. - С. 63-64.

13. Алыкова, О. М. Соотношение эксперимента и моделирования в современном физическом практикуме / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Физика в системе современного образования : мат-лы 8 Междунар. конф. - СПб. : Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. - С. 106.

14. Алыкова, О. М. Формирование у студентов университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера в ходе выполнения лабораторного практикума «Основы автоматики и ВТ» / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов, Г. П. Стефанова // проблемы современного физического образования: школа и вуз : тр. регион. науч.-практич. конф. (октябрь 2005 г.). - Армавир : РИЦ АГПУ, 2005. - С. 93-94.

15. Алыкова, О. М. Оптимизация содержания лабораторного практикума по электрорадиотехнике, электронике, основам автоматики и вычислительной техники на педагогических специальностях университетов / О. М. Алыкова // Физическое образование: проблемы и перспективы развития : мат-лы V Междунар. науч. конф. - М. : МПГУ, 2006. - С. 202-205.

16. Алыкова, О. М. Содержание деятельности по формированию у студентов университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Физическое образование в вузах. - 2006. - Т. 12, № 4. - С. 12-25.

17. Алыкова, О. М. Использование лабораторного практикума по общетехническим дисциплинам для формирования у студентов педагогических специальностей университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Современный физический практикум : сб. тр. IX Междунар. учеб.-методич. конф. (19-21 сентября 2006 г.). - Волгоград, 2006. - С. 50-51.

18. Алыкова, О. М. Использование лабораторного практикума для формирования у студентов педагогических специальностей университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. Астрахань. - 2006. - № 8 (21). - С. 147-152.

19. Алыкова, О. М. О физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Физическое образование в вузах. - 2007. - Т. 13, № 1. - С. 78-87.

20. Алыкова, О. М. Формирование у будущих учителей системы знаний о физических основах работы компьютера в специальном физическом практикуме / О. М. Алыкова, Г. П. Стефанова // Инновационные технологии и средства обучения физике, химии, биологии : мат-лы Междунар. науч.-практич. конф. (12-13 апреля 2007 г.). - Астрахань, 2007. - С. 24-29.

Размещено на Allbest.ru

...