ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Кафедра  мультимедийной дидактики и информационных технологий обучения

 

Комплект учебно-методических материалов к учебному модулю:  «ИКТ  в лабораторном физическом эксперименте» в составе  дисциплины ГОС  ВПО  ОПД.Ф.04  «Теория и методика обучения физике».

Учебные темы школьного курса физики, на базе которых реализуется программа модуля: «Механика», «Молекулярная физика. Термодинамика», «Электродинамика».


АННОТАЦИЯ

1. Минимальные требования к содержанию модуля (выписка из ГОСа по специальности):

Общие вопросы теории и методики обучения физике. Основные задачи обучения физике в учреждениях среднего общего образования. Содержание и структура курса физики. Методы обучения физике. Формы организации учебных занятий по физике. Дифференцированное обучение физике. Планирование учебно-воспитательной работы учителя физики.

Частные вопросы методики обучения физики. Методика обучения физике в школе. Научно-методический анализ курса физики основной школы. Методика изучения разделов “Механика”, “Молекулярная физика”, “Электродинамика”, Научно-методический анализ каждого раздела, основные понятия, законы. Методика обучения физике на общеобразовательном и профильном уровне.

Аудиовизуальные технологии обучения физике. Интерактивные технологии обучения. Дидактические принципы построения аудио-, видео-, и компьютерных учебных пособий. Типология учебных аудио-, видео-, и компьютерных пособий и методика их применения. Банк аудио-, видео-, и компьютерных учебных материалов.

Использование современных информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе.  Основные понятия и определения предметной области – информатизация образования. Цели и задачи использования информационных и коммуникационных технологий в образовании. Информационные и коммуникационные технологии в реализации информационных и информационно-деятельностных моделей в обучении. Информационные и коммуникационные технологии в активизации познавательной деятельности учащихся. Информационные и коммуникационные технологии в реализации системы контроля, оценки и мониторинга учебных достижений учащихся.

Методы анализа и экспертизы для электронных программных и технологических средств учебного назначения. Методические аспекты использования информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе.

2. Цели учебного модуля:

·         содействие становлению специальной профессиональной компетентности будущих учителей физики в области методики организации лабораторных занятий по предмету с использованием обновленной системы средств  обучения  – аппаратных средств ИКТ, источников информации  и учебных  инструментов виртуальной  образовательной среды;

·  формирование профессиональной компетентности  будущих учителей в проектировании и проведении лабораторных занятий по физике с использованием средств ИКТ.

 

3. Задачи учебного модуля:

1. Формирование  у студентов системы знаний, соответствующих специальному уровню профессиональной компетентности: 

·    о целях и задачах  использования средств ИКТ на лабораторных занятий по курсу физики средней школы;

·   о составе и содержании компонентов ЦОР по физике,  используемых для дидактического сопровождения школьного лабораторного эксперимента;

·   о составе и назначении инструментов  виртуальной среды обучения (аппаратных средств, стандартных программ MS  и  специальных учебных инструментов), поддерживающих процедуры сбора и обработки  данных лабораторного эксперимента;

·   о методике формирования у учащихся экспериментальных умений и навыков  в процессе лабораторных занятий в условиях использования  средств ИКТ;

·   о составе и содержании дидактических материалов (в том числе цифровых), поддерживающих самостоятельную работу учащихся с компонентами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

·   о методике проектирования лабораторных занятий в различных организационных формах с использованием  информационных источников и инструментов учебной деятельности виртуальной среды обучения.

2. Формирование практической  готовности будущих учителей физики к решению специальных профессиональных задач:

·       постановка лабораторных работ с использованием средств ИКТ;

·        подготовка  дидактических материалов (в том числе цифровых), поддерживающих самостоятельную работу учащихся с источниками и инструментами виртуальной среды на  лабораторных занятиях по физике;

·        проектирование лабораторных занятий, включающих использование учащимися аппаратных средств, информационных источников и инструментов учебной деятельности виртуальной среды обучения.

3. Формирование у студентов положительной мотивации профессиональной деятельности, связанной с проектированием  лабораторных занятий  с использованием средств ИКТ. Содействие становлению коммуникативной компетентности студентов в условиях групповой деятельности по разработке авторских цифровых  материалов учебного назначения и проектов лабораторных занятий физике с  применением  компонентов ЦОР, ИУМК, ИИСС и новых инструментов учебной деятельности.

 

4. Взаимосвязь модуля с другими дисциплинами учебного плана специальности  050203 – физика (квалификация:  учитель физики):

 

Программа  модуля отражает содержание части программы лекционного курса и лабораторных занятий по дисциплине «Теория и методика обучения физике» (в частности,  лабораторных занятий по  методике  и технике  лабораторного физического эксперимента) (см. Федеральный  компонент  ГОС ВПО ОПД.Ф.04. Дисциплина   “Теория и методика обучения физике: общие вопросы, частные вопросы”).

В рамках модуля реализуются межпредметные связи (МПС)  с дисциплинами:

ДПП.Ф.01

Механика

ДПП.Ф.01

Молекулярная физика

ДПП.Ф.01

Электричество

ЕН.Ф.02

Информатика

ОПД.Ф.08

Современные средства оценивания

ГОС  ВПО ДС 06

Компьютерное моделирование

 

Выбор дисциплин  для  МПС определяется:

1) программой модуля;

2) составом учебных тем, в рамках которых осуществляется  разработка студентами учебных и  творческих  проектов («Механика» «Молекулярная физика. Термодинамика», «Электродинамика»);

3) содержанием и методикой организации учебных занятий со студентами в рамках настоящего модуля.

5. Ожидаемые результаты освоения учебного модуля (в логике компетентностного подхода):

В результате изучения модуля студент должен:

А) решать задачи, соответствующие ключевой профессиональной компетентности:

·      владеть практическими умениями и навыками в области использования и обслуживания лабораторной и компьютерной техники;

·      пользоваться с традиционными и цифровыми (локальными и сетевыми) источниками информации,  работать с поисковыми системами, отбирать и  структурировать информацию,

·      пользоваться стандартными офисными программами для  обработки информации;

·        владеть навыками решения профессиональных задач в условиях групповой и коллективной деятельности;

Б) решать задачи, соответствующие базовой профессиональной компетентности:

·         формулировать цели обучения и определять в соответствии с поставленными целями содержание учебных занятий; отбирать рациональные методы и приемы обучения, выбирать или самостоятельно проектировать необходимые для учебного процессе средства обучения;

·         владеть методикой организации самостоятельной работы учащихся, в том числе методикой организации их самостоятельной исследовательской деятельности; обеспечивать необходимые условия для работы учащихся в парах и малых группах; 

·         строить учебный процесс с учетом индивидуальных особенностей учащихся (интересов, способностей и пр.);

В) решать задачи, соответствующие специальной профессиональной компетентности:

·      осуществлять поиск, анализ  и отбор ЦОР и инструментов учебной деятельности, которые могут быть использованы  на лабораторных занятиях по физике;

·      определять методы и приемы рационального использования традиционных средств обучения  и  средств ИКТ на лабораторных занятиях по физике;

·      разрабатывать авторские цифровые ресурсы по физике с использованием  различных компонентов ЦОР; учитывать при подготовке авторских ресурсов специфику  различных этапов лабораторного занятия (фронтальная вступительная беседа, самостоятельная работа учащихся над лабораторным заданием, заключительная беседа по итогам занятия, текущий и итоговый контроль результатов обучения и пр.);

·      проектировать лабораторные занятия по физике с использованием традиционных средств обучения и  средств ИКТ, включая планирование содержания и отбор методов руководства самостоятельной работой учащихся с различными компонентами виртуальной  предметной среды;

·      осуществлять в условиях ИКТ-насыщенной предметной среды руководство учебно-исследовательской деятельностью учащихся по постановке и проведению лабораторных физических экспериментов.

 

5*. Ожидаемые результаты освоения модуля (в логике традиционного, действующего для нынешнего поколения ГОС ВПО, подхода – перечень знаний, умений и навыков, которыми должен овладеть студент в ходе освоения содержания модуля/курса.)

В результате изучения модуля студент должен:

ЗНАТЬ:

·       требования к  школьному лабораторному эксперименту в условиях развития компьютерных технологий обеспечения учебного процесса;

·       требования к уровню ИКТ-компетенций учащихся при выполнении лабораторного эксперимента;

·        состав и назначение инструментов  виртуальной среды обучения (стандартных программ MS  и  специальных учебных инструментов), необходимых для выполнения лабораторного эксперимента;

·        состав и содержание основных компонентов ЦОР по физике,  используемых в качестве дидактического  сопровождения лабораторных занятий по физике;

·        основные положения методики обучения учащихся использованию компонентов ЦОР и  инструментов учебной деятельности при выполнении лабораторного эксперимента;

·          виды дидактических материалов, поддерживающих самостоятельную работу учащихся с компонентами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

·        формы и методику подготовки лабораторных занятий в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения.

УМЕТЬ:

·        использовать аппаратные средства и простейшие инструменты виртуальной среды (стандартные программы MS  и  специальные учебные инструменты) для выполнения лабораторного физического эксперимента;

·        подбирать ЦОР и разрабатывать дидактические материалы, поддерживающие самостоятельную работу учащихся с ресурсами и инструментами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

·        проектировать и проводить лабораторные занятия, включающих использование учащимися аппаратных средств, информационных источников и новых инструментов учебной деятельности.

ВЛАДЕТЬ:

·        технологией формирования у  учащихся обобщенных  экспериментальных умений  на основе широкого  использования  средств ИКТ на лабораторных занятиях по физике;

·          методикой подготовки  и проведения лабораторных занятий по физике в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения,

·        методикой организации разноуровневой самостоятельной работы учащихся на лабораторных занятиях по физике, включая учебные исследования школьников.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

·        о современных направлениях развития экспериментальной физики как области научного знания;

·        о требованиях к современному научному эксперименту как методу познания явлений природы в условиях развития компьютерных технологий обеспечения научного исследования.

Освоение программных вопросов модуля предполагает повторение вопросов предметной области (физики) и методики  ее преподавания:

·        базовых понятий и законов  школьного курса физики, которые включены в содержание лабораторного эксперимента;

·        методики формирования у учащихся базовых понятий и законов  школьного курса физики;

·        методики и техники постановки лабораторных экспериментов по основным учебным темам школьного курса физики.

6. Перечень элементов учебно-методического комплекта:

·        рабочая программа модуля (макет 3)

·        учебно-методическое обеспечение модуля по видам занятий в соответствии с рабочей программой:

- конспект лекций (макет 5);

- методические указания к лабораторным работам (макеты 8 и 8.1);

·        методическое обеспечение всех видов контроля знаний студентов:

- вопросы к зачету (макет 13);

- итоговый тест (макет 17 и 17.1); (возможно будет исключен в силу объективных трудностей в разработке)

- практические задания (проекты) к зачету (макет 15)

7. Инновационность комплекта УММ состоит:

7.1. По целям обучения:

·   в обновлении их состава за счет включения целей, связанных с овладением студентами современными компьютерными технологиями дидактического сопровождения лабораторных занятий по физике в средней школе;

·   в представлении целей обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста (ключевой, базовой, специальной), отражающих   уровни его  готовности к решению профессиональных задач, связанных с организацией  лабораторных занятий по физике в средней школе в условиях ИКТ-насыщенной среды.

7.2. По содержанию обучения:

·   в обновлении программы курса  теории и методики обучения физике в части вопросов организации лабораторных занятий с учащимися, обусловленным появлением в школьной образовательной среде  новых средств обучения (цифровых источников учебной информации (ЦОР) и новых инструментов учебной деятельности);

·   в представлении «ядра» содержания подготовки специалиста в виде совокупности профессиональных задач (типовых и творческих), связанных с проектированием лабораторных занятий по физике в условиях ИКТ-насыщенной среды и разработкой авторских цифровых ресурсов для их сопровождения. 

7.3. По методам обучения:

·       в расширении состава методов обучения за счет появления новых источников учебной информации и, соответственно, новых видов учебной деятельности студентов, а также в обновлении технологии  применения традиционных методов за счет использования  возможностей виртуальной среды обучения;

·       в  применении преимущественно активных методов обучения, ориентированных на самостоятельную творческую работу студентов по решению профессиональных задач; в организации парной и групповой работы будущих учителей в ситуациях решения нестандартных учебных и профессиональных проблем;

·       в системном внедрении и активном использовании средств ИКТ в организацию самостоятельной работы студентов, обеспечивающем: расширение спектра задач самостоятельной работы; увеличение времени, отводимого на ее  организацию; реализацию вариативных методик организации учебного процесса; высокий уровень индивидуализации обучения; благоприятные условия для групповых и коллективных форм учебной деятельности студентов.

7.4. По формам обучения:

·         в увеличении разнообразия форм организации учебных занятий со студентами, обеспеченного использованием средств ИКТ (введение в учебный процесс элементов дистанционного обучения: кейс-технологий, Web-технологий, смешенные формы дистанционного обучения); в расширении состава форм индивидуального и группового обучения.

7.5. По средствам обучения:

·       в системном использовании средств ИКТ (ресурсов и инструментов) в организации учебных занятий  и самостоятельной работы студентов по программе модуля.

8. Актуальность для системы педагогического образования

8.1. Возможность использования УММ для создания банка оценочных и диагностических средств по специальностям педагогического образования

В рамках модуля подготовлены контрольно-измерительные материалы, диагностирующие уровень знаний и умений  будущих учителей в области методики использования средств ИКТ в организации учебных занятий по решению физических задач.

В составе контрольно-измерительных материалов представлены:

·   вопросы для самоконтроля;

·   вопросы к зачету;

·   тестовые задания;

·   творческие проекты.

8.2. Возможность использования УММ для формирования содержания подготовки педагогических кадров на основе компетентностного подхода и кредитно-модульной структуры обучения.

В рамках модуля сформулированы  ключевые, базовые и специальные профессиональные задачи, характеризующие на проективном уровне ожидаемые результаты обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста. Разработана система заданий для самостоятельной работы студентов  в логике компетентностного подхода к обучению. Представлен перечень курсовых и дипломных проектов, которые студенты могут выполнить по результатам изучения модуля.

Данный модуль является относительно автономным и может быть использован  как самостоятельная структурная единица при формировании вариативных программ обучения.

9. Список авторов элементов комплекта УММ: 

Оспенникова Елена Васильевна – зав. кафедрой мультимедийной  дидактики и информационных технологий обучения ПГПУ, профессор, доктор педагогических наук.

Оспенников Никита Андреевич  - ассистент кафедрой мультимедийной  дидактики и информационных технологий обучения ПГПУ,  программист лаборатории ЦОР и педагогического проектирования

 10. Нормативные документы, требования которых учитывались при разработке УМК модуля:

·        ГОС ВПО по специальности  050203 – физика; квалификация:  учитель физики;

·        ГОС ВПО 2000 г., переутвержденный 31 января 2005 г., № 693 пед/сп подготовки дипломированного специалиста по специальности 032200.00 — физика с дополнительными специальностями 030100.00 — информатика, 033200.00 — английский язык.

·        Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года.  

·        Основополагающие документы Болонского процесса: Пресс-релиз Минобрнауки РФ // Сайт Министерства образования и науки Российской Федерации / http://www.ed.gov.ru/ministry/struk/depart/standart/work/bolon

·        Приказ Минобразоваия РФ № 302 от 07.12.2005 г. “Об утверждении федеральных перечней учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования, на 2006-2007 учебный год”.

·        Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Физика. // Физика в школе. -2004. - №4. С.19.

·        О преподавании учебного предмета “Физика” в условиях введения федерального компонента государственного стандарта общего образования // Физика в школе. - 2004. - № 6. - С. 18.

·        Примерная программа основного общего образования по физике. VII-IX классы // Физика в школе. - 2004. - № 6. - С. 27.

·        Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике. Базовый уровень.// Физика в школе. – 2004. - №7. С.17.

·        Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике. Профильный уровень.// Физика в школе. – 2004. -№8. С.19.

·        Рекомендации УМО по специальностям педагогического образования;

·        Материалы исследований и разработок УМО по проектированию ГОС ВПО 3-го поколения (http://www.umo.msu.ru/info/projects.html).