WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента

Автореферат докторской диссертации по педагогике

 

На правах рукописи

 

 

 

 

 

Чудинский Руслан Михайлович

 

 

 

Развитие учебной деятельности студентов

направления «Технологическое образование»

средствами натурного и модельного эксперимента

 

 

 

13.00.08 – теория и методика профессионального образования

 

 

 

 

Автореферат

 

диссертации на соискание ученой степени

доктора педагогических наук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва – 2009

Работа выполнена на кафедре педагогики, психологии и профессионального образования АНОО ВПО «Воронежский институт высоких технологий»

Научный консультант:

доктор педагогических наук, профессор

Фактор Алексей Моисеевич

 

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор,

член-корреспондент

Российской академии образования

Григорьев Сергей Георгиевич

 

 

доктор педагогических наук, профессор

Смирнов Александр Викторович

 

 

доктор педагогических наук, профессор

Хачикян Елена Ивановна

 

 

Ведущая организация:

 

ГОУ ВПО «Коломенский государственный

педагогический институт»

       

         Защита состоится «16» июня 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.155.09 по защите докторских диссертаций по специальностям:

         13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (физика),

         13.00.08 – теория и методика профессионального образования

в ГОУ ВПО «Московский государственный областной университет»

по адресу: 105005, г. Москва, ул. Радио, д. 10 а, корп. 2, ауд. 10.

         С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Московский государственный областной университет».

         Автореферат разослан «_____» ___________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат педагогических наук, доцент                                               С.А. Кордышева


Общая характеристика работы

 

Актуальность исследования. Основным направлением современной образовательной политики Российской Федерации является комплексная модернизация образования на всех его уровнях и ступенях. В этой связи одной из приоритетных задач выступает повышение качества образования. В ее решении повышается роль учителя, педагога, преподавателя. Повышение профессионализма педагогов, формирование педагогического корпуса, соответствующего требованиям современной жизни, – необходимое условие модернизации всей системы образования. Подготовленные в системе педагогического образования специалисты призваны стать носителями идей обновления на основе сохранения и приумножения лучших традиций отечественного образования.

Изменения, произошедшие в социальной, информационной и технологической сферах, позволяют говорить о кризисе поддерживающего образования, которое явно не соответствует современным, а тем более перспективным требованиям, поскольку не может обеспечить полноценную подготовку человека к новым быстроизменяющимся условиям жизни. При этом традиционная передача и трансляция знаний только педагогом утрачивает свой смысл. Более того, темпы научно-технологического прогресса таковы, что многие знания устаревают уже в течение 3-5 лет, что необходимо учитывать в системе образования. В настоящее время основной задачей процесса образования выступает право выбора траектории своей учебной деятельности с учетом интересов личности студента, что предполагает единство образованности, воспитанности, общей и профессиональной развитости. Поэтому на современном этапе образования приоритетным является развитие самостоятельной учебной деятельности студента, предусматривающей возможность мобилизовать его личностный потенциал для решения различного рода проблем и разумного нравственно-целесообразного преобразования действительности.

Специфика развития учебной деятельности студентов заключается не в том, что осваиваются, прежде всего, кем-то переработанные готовые знания, кем-то предложенные к усвоению, а исследуются условия происхождения нового знания и приобретения нового опыта деятельности. В этом случае студенты самостоятельно осуществляют сбор, получение, обработку, преобразование и анализ необходимой информации об исследуемом объекте или явлении. В ходе такой учебной деятельности они приобретают новые виды опыта деятельности: выявление и идентификация проблемы, исследование и проектирование, сотрудничество, применение известных и создание новых технологий получения продукта, оценка качества результатов и т. д.

Проблемы организации самостоятельной (совместной и индивидуальной) учебной деятельности обучающихся рассматривались в трудах Ю.К. Бабанского, Б.П. Есипова, И.Я. Лернера, М.И. Махмутова, П.И. Пидкасистого, Е.С. Полат, Н.Ф. Талызиной, А.В. Усовой, Т.И. Шамовой, Г.И. Щукиной, Д.Б. Эльконина, И.С. Якиманской и др.

Главной задачей технологического образования является формирование технологической культуры молодежи, содействие в ее подготовке к самостоятельной профессиональной деятельности. «Технология» – интегративная образовательная область, синтезирующая научные знания из различных областей математики, физики, химии, биологии, технологии и показывающая их использование в системной, целенаправленной деятельности человека. Теоретико-методологические основы технологического образования разработаны в трудах П.Р. Атутова, П.Н. Адрианова, В.М. Жучкова, В.М. Казакевича, В.А. Полякова, В.Д. Симоненко, Ю.Л. Хотунцева и др.

Эксперимент и наблюдение являются экспериментальными методами исследования в процессе подготовки студентов направления «Технологическое образование». Конечно же, студенты имеют довольно значительный запас наблюдений, близких к изучаемым в общетехнических дисциплинах объектам и явлениям. Среди этих наблюдений имеются и наблюдения явлений самой природы, и наблюдения технических установок и машин, технических и технологических систем и процессов. Естественно, необходимо максимально использовать предшествующий опыт обучающихся, связать изучение общетехнических дисциплин с будущей профессиональной деятельностью, упорядочить и систематизировать то, что они приобрели в своей предыдущей деятельности. Но эти предшествующие наблюдения студентов могут в большинстве случаев служить лишь введением в изучение той или иной проблемы, а также быть заключительным элементом, но не основой для приобретения новых знаний и нового опыта деятельности. Только постановка учебного эксперимента, резко выделяющего для студентов то, что составляет существо познаваемого объекта или явления, дает возможность подвести их к полному пониманию или знанию. Эксперимент является важным средством для полного, всестороннего и глубокого познания объектов и явлений, технических и технологических систем, составляющих основу общетехнических дисциплин. Дидактические особенности системы учебного эксперимента, теории и методики обучения физики исследованы в работах А.И. Бугаева, В.А. Бурова, Ю.И. Дика, Б.С. Зворыкина, П.А. Знаменского, С.Е. Каменецкого, А.В. Перышкина, А.А. Покровского, Н.С. Пурышевой, Л.И. Резникова, И.М. Румянцева, А.А. Синявиной, Л.С. Хижняковой, Н.М. Шахмаева и др.

В настоящее время персональный компьютер является необходимым и неотъемлемым средством в системе учебного эксперимента, применение которого, с одной стороны, модифицировало класс технических средств эксперимента, а с другой, привело к появлению нового класса средств эксперимента – программного. Использование персонального компьютера в процессе обучения имеет широкий диапазон: от непосредственного сбора, обработки и преобразования полученной информации из мира физико-химических величин, моделирования реальных объектов и явлений, до осуществления контроля и самоконтроля усвоения студентами новых теоретических знаний и нового опыта деятельности. Проблемам теории и методики использования персонального компьютера и средств информационных и телекоммуникационных технологий в процессе обучения естественным и техническим наукам посвящены исследования Л.И. Анциферова, Г.А. Бордовского, А.Л. Бугримова, Я.А. Ваграменко, Ю.А. Воронина, С.Г. Григорьева, В.А. Извозчикова, А.С. Кондратьева, В.В. Лаптева, А.В. Смирнова и др.

При исследовании сферы эмпирического знания в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» одной из ведущих является проблема соотношения натурного и модельного эксперимента. Теоретические основы натурного и модельного эксперимента разработаны в трудах В.И. Аршинова, В.А. Веникова, Н. Винера, В.М. Глушкова, П.Л. Капицы, Я.Г. Неуймина, М.Э. Омельяновского, А.И. Ракитова, Г.И. Рузавина, А.А. Самарского, П.Е. Сивоконя, В.С. Степина, А.И. Уемова, Я. Хакинга, М.А. Храмовича, Р. Шеннона, В.А. Штоффа. Проведенный анализ показал, что на сегодняшний день учебный эксперимент в процессе обучения общетехническим дисциплинам практически сведен на нет, причем этот процесс характерен не только для лабораторного, но и для демонстрационного эксперимента при постановке общей дидактической цели и предъявлении учебного теоретического материала. Главным образом, это связано с неизбежным старением материально-технической базы средств эксперимента, их отсутствием или высокой стоимостью. Зачастую, как показывает практика, руководство ВУЗа предлагает профилирующим кафедрам вместо покупки необходимых технических средств для проведения эксперимента приобрести персональные компьютеры, не понимая при этом, что ни один персональный компьютер не может полностью заменить необходимые экспериментальные установки, приборы, инструменты и т. д. При этом натурный эксперимент искусственно заменяется компьютерным модельным экспериментом, чего быть не должно.

         Таким образом, анализ использования современных педагогических технологий, подготовки студентов направления «Технологическое образование», исследование практики использования учебного натурного и модельного эксперимента в подготовке студентов направления «Технологическое образование» в различных педагогических вузах страны позволили выявить следующие противоречия между:

  • потребностью развития самостоятельной учебной деятельности студента, системного мышления, рефлексивных умений, творческих способностей и саморазвития, умений мобилизовать свой личностный потенциал для решения различного рода проблем и существующего на практике поддерживающего образования, ориентированного на трансляцию готового знания и репродуктивный характер приобретения знаний, умений и навыков обучающимися;
  • широким использованием натурного и модельного эксперимента, а зачастую их взаимной заменой друг друга в обучении и отсутствием методических основ взаимного дополнения натурного и модельного учебного эксперимента для более глубокого исследовании явлений и объектов и их применения в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование»;
  • потребностью развития коллективной, совместной и индивидуальной учебной деятельности студентов при выполнении натурного и модельного эксперимента и сложившейся традиционной практикой подготовки студентов направления «Технологическое образование» с использованием натурного эксперимента, ориентированной на «среднего» студента, а также вытеснением или окончательной заменой учебного натурного эксперимента компьютерным модельным экспериментом.

Решение выявленных противоречий определяет

Актуальность научно-методического исследования, заключающегося в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента. В связи с этим проблема исследования сформулирована следующим образом:

    • каковы теоретические основы развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента?
    • какие методические условия развития коллективной, совместной и индивидуальной учебной деятельности студентов необходимо реализовать при взаимном дополнении натурного и модельного эксперимента?
    • какие содержательные и процессуальные компоненты являются ключевыми в методике развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента?

Важность и актуальность рассматриваемой проблемы послужила основанием для определения темы исследования: «Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента».

Объект исследования – учебная деятельность студентов направления «Технологическое образование» в педагогическом высшем учебном заведении.

         Предмет исследования – развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

         Цель исследования – обосновать концепцию и разработать модель и методику развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Гипотеза исследования. Если развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента осуществлять на теоретических основаниях, определяющих взаимосвязь целей, содержания, средств, методов и организационных форм обучения с учетом конкретного содержания данной подготовки и адекватных педагогических технологий, то разработанная методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента:

  • будет способствовать самостоятельному приобретению обучающимися субъективно новых знаний и нового опыта деятельности на личностном уровне, основанном на рефлексии их применения в новых и неизвестных условиях при переходе от репродуктивной к продуктивной учебной деятельности;
  • будет способствовать активизации и повышению уровня учебной деятельности студентов, формированию и развитию у них опыта исследовательской деятельности, системного мышления, рефлексивных умений, творческих способностей, самостоятельности и творческой активности, способности к саморазвитию;
  • позволит осуществить оптимизацию форм, методов и средств обучения, повысить их эффективность и качество подготовки студентов направления «Технологическое образование»;
  • позволит вывести на новый качественный уровень аудиторную (совместную и индивидуальную) и внеаудиторную самостоятельную учебную деятельность студентов направления «Технологическое образование»;
  • обеспечит дифференциацию самостоятельной учебной деятельности и будет способствовать построению индивидуальной траектории обучения студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

При этом эффективность методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента может быть оценена через такие показатели, как новые знания – уровень обученности студентов и новый опыт деятельности: уровень совместной учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями, уровень индивидуальной самостоятельной учебной деятельности при проведении компьютерного модельного эксперимента.

В соответствии с целью и гипотезой поставлены следующие задачи исследования:

1. Провести теоретическое обобщение подходов к развитию учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

2. Разработать обобщенную систему учебного натурного эксперимента, отражающую содержание и этапы учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

3. Разработать систему модельного эксперимента, выявить ее функциональные возможности для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

4. Обосновать концепцию и разработать модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

5. Разработать методику развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

6. Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности разработанной методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Методологическую основу исследования составляют: идеи, принципы деятельностного подхода (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.); идеи, принципы личностно-ориентированного обучения (Н.А. Алексеев, Е.В. Бондаревская, В.В. Гузеев, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.); основы личностно-деятельностного подхода (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, И.А. Зимняя, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.); идеи проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, Т.В. Кудрявцев, А.М. Матюшкин, М.И. Махмутов, В. Оконь и др.); педагогические исследования по проблемам профессиональной подготовки (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, С.Я. Батышев, В.С. Леднев, Э.Д. Новожилов, П.П. Пидкасистый и др.); теоретические основы научного эксперимента (В.И. Аршинов, П.Л. Капица, В.В Налимов, М.Э. Омельяновский, А.И. Ракитов, Г.И. Рузавин, П.Е. Сивоконь, В.С. Степин, Я. Хакинг, М.А. Храмович, В.А. Штофф и др.); теоретические основы модельного эксперимента, в том числе и компьютерного модельного эксперимента (В.А. Веников, Н. Винер, В.М. Глушков, А.Н. Кочергин, Б.А. Глинский, Б.С. Грязнов, Я.Г. Неуймин, И.Б. Новик, Г.И. Рузавин, А.А. Самарский, А.И. Уемов, Р. Шеннон, В.А Штофф и др.); дидактические особенности системы учебного эксперимента, теории и методики обучения физике (А.И. Бугаев, В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин, П.А. Знаменский, С.Е. Каменецкий, А.В. Перышкин, А.А. Покровский, Н.С. Пурышева, Л.И. Резников, И.М. Румянцев, А.А. Синявина, Л.С. Хижнякова, Н.М. Шахмаев и др.); теоретические и методические основы использования персонального компьютера и средств информационных и телекоммуникационных технологий в процессе обучения естественным и техническим наукам (Л.И. Анциферов, Г.А. Бордовский, А.Л. Бугримов, Я.А. Ваграменко, Ю.А. Воронин, С.Г. Григорьев, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, А.В. Смирнов и др.); теоретико-методологические основы технологического образования (П.Р. Атутов, П.Н. Адрианов, А.Н. Богатырев, В.М. Жучков, В.М. Казакевич, В.А. Поляков, В.Д. Симоненко, Ю.Л. Хотунцев и др.); основы построения и использования педагогических технологий (Ю.А. Воронин, М.В. Кларин, Т.С. Назарова, Е.С. Полат, А.Я. Савельев, Н.Ф. Талызина и др.); теория развивающего обучения (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, В.В. Рубцов, Д.Б. Эльконин и др.); дидактические особенности организации самостоятельной учебной деятельности обучающихся (Ю.К. Бабанский, Б.П. Есипов, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, П.И. Пидкасистый, Е.С. Полат, Н.Ф. Талызина, А.В. Усова, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и др.).

         Достоверность и обоснованность результатов достигались следующими методами исследования:

  • анализом литературы по философии и методологии, философским вопросам теории познания, научного эксперимента, педагогике и психологии, методике преподавания технологии, методике преподавания физики, учебного эксперимента с целью постановки конкретных задач исследования и определения путей и способов достижения цели исследования;
  • теоретическими методами исследования поставленных проблем (системный подход, анализ и синтез, проведение аналогий, обобщение, моделирование), при этом достижение цели исследования с их помощью привело к разработке концепции и построению модели развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента;
  • экспериментальными методами и формами работы (наблюдение педагогических явлений, исследование констатирующего и поискового характера, анкетирование, тестирование, опытная проверка и внедрение разработанной методики).

В целом исследование охватило период времени с 2000 по 2008 гг. и осуществлялось в три этапа.

         На первом этапе с 2000 по 2002 гг. проводился констатирующий эксперимент – изучалось современное состояние в теории и практике использования натурного и модельного эксперимента для развития учебной деятельности при подготовке студентов направления «Технологическое образование», проводилась поисковая работа по разработке методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

         Второй этап выполнения диссертационного исследования с 2002 по 2005 гг. был посвящен проведению поискового и обучающего эксперимента – обосновывалась концепция и разрабатывалась модель и методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, осуществлялась экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы. По результатам исследований осуществлялось внедрение и экспериментальная проверка разработанной методики в высших учебных заведениях Российской Федерации.

         На третьем этапе исследования с 2006 по 2008 гг. осуществлялось обобщение и систематизация полученных результатов, публикация монографии и оформление докторской диссертации.

         Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

2. Обоснована концепция и разработана модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

3. Сформулированы теоретические основы построения методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

4. Обоснована и разработана обобщенная система учебного натурного эксперимента, отражающая компоненты и содержание учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

5. Обоснована и разработана система модельного эксперимента, положенная в основу структуры и содержания учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при проведении модельного эксперимента над материальными моделями и компьютерного модельного эксперимента.

6. Разработана система средств натурного и модельного эксперимента, используемая для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование», состоящая из двух классов: технические средства эксперимента и программные средства эксперимента.

7. Разработаны методические рекомендации по развитию учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Теоретическая значимость исследования заключается:

1. В обосновании концепции и разработке модели развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, что позволяет осуществлять педагогический процесс на основе самостоятельного приобретения студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне при выполнении натурного и модельного эксперимента и обеспечивает развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» на всех ее иерархических уровнях.

2. В развитии теории и методики обучения посредством исследования сущности использования средств натурного и модельного эксперимента при подготовке студентов направления «Технологическое образование».

3. В обосновании и использовании соотношения и взаимного дополнения натурного и модельного эксперимента в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

4. В решении проблемы использования натурного и модельного эксперимента для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование», способствующей переходу от репродуктивной к продуктивной (исследовательской) учебной деятельности в обучении, самостоятельному приобретению обучающимися новых знаний и нового опыта деятельности на личностном уровне, формированию и развитию у них системного мышления, рефлексивных умений, творческих способностей и способности к саморазвитию, самостоятельности и творческой активности.

         Практическая значимость исследования заключается в разработке комплекса дидактических и методических материалов, включающего:

  • учебные пособия для студентов педвузов по организации и развитию аудиторной и внеаудиторной самостоятельной учебной деятельности студентов при выполнении компьютерного модельного эксперимента;
  • систему лабораторно-практических работ, отражающую структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента;
  • систему самостоятельных заданий, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений, позволяющих развивать учебную деятельность студентов направления «Технологическое образование»;
  • систему контроля и оценивания развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

Методические разработки автора нашли широкое практическое применение. Результаты экспериментальной проверки свидетельствуют, что они могут использоваться не только для подготовки студентов направления «Технологическое образование», но и студентов естественнонаучных специальностей в педагогических вузах, а также в технических вузах и при повышении профессиональной квалификации учителей и обучении учащихся в учреждениях общего полного среднего образования.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные идеи, результаты и выводы исследования на различных этапах обсуждались и получили одобрение на международных, всероссийских и региональных конференциях, прошедших в г. Москве (2001-2006 гг.), г. Самаре (2000 г.), г. Глазове (2001, 2002 гг.), г. Кирове (2001 г.), г. Екатеринбурге (2001, 2002 гг.), г. Ярославле (2001 г.), г. Уфе (2001 г.), г. Шахты (2001 г.), г. Санкт-Петербурге (2002 г.), г. Туле (2002, 2004 гг.), г. Иркутске (2002 г.), г. Нижнем Новгороде (2002 г.), г. Комсомольске-на-Амуре (2002 г.), г. Курске (2003 г.), г. Новосибирске (2003 г.), г. Шадринске (2003, 2005 гг.), г. Брянске (2005 г.) и др. Результаты исследования обсуждались на кафедре педагогики, психологии и профессионального образования АНОО ВПО «Воронежский институт высоких технологий».

         Основные результаты работы отражены в 75 публикациях по теме диссертации общим объемом 136 печатных листов, в том числе в 4 монографиях, 12 учебных пособиях и 10 публикациях в журналах, рекомендованных ВАК РФ.        

Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента прошла полную проверку и внедрена в учебный процесс в ГОУ ВПО «Воронежский государственный педагогический университет». Отдельные элементы методики были апробированы и внедрены в учебный процесс в ГОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого», ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет», ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет», ГОУ ВПО «Коми государственный педагогический институт», ГОУ ВПО «Шадринский государственный педагогический институт».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента представляет собой процесс самостоятельного приобретения обучающимися субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне, основанного на рефлексии их применения в новых и неизвестных условиях при переходе от репродуктивной к продуктивной (исследовательской, творческой) деятельности в ходе обучения.

2. Концепция развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: самостоятельное приобретение студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне при выполнении натурного и модельного эксперимента обеспечивает развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» на всех ее иерархических уровнях.

3. Модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента включает в себя: элементы (информация, преподаватель, студенты, компьютеризированная система средств обучения) и компоненты (цель, содержание, компьютеризированная система средств обучения, методы и организационные формы обучения), на основе которых строится ее реализация.

4. Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, предполагающая:

  • оптимизацию графика освоения общетехнических дисциплин для проведения учебного натурного и модельного эксперимента;
  • выбор технических и программных средств учебного натурного и модельного эксперимента;
  • выбор методов развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента;
  • выбор различных форм аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности студентов при проведении учебного натурного и модельного эксперимента;
  • систему лабораторно-практических работ, отражающую структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента;
  • систему самостоятельных заданий, направленную на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений, позволяющих развивать учебную деятельность студентов;
  • систему контроля и оценивания развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента.

         Структура и основное содержание диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, отражающих теоретические и практические аспекты проведенного исследования, заключения, списка литературы, включающего 295 наименований, и приложений.

         Общий объем диссертации – 456 страниц. Основной текст диссертации – 379 страниц, включая 8 таблиц, 29 диаграмм, 16 рисунков. Приложения занимают 77 страниц.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность и сформулирована тема исследования; определены объект, предмет и цель исследования; сформулированы гипотеза и задачи исследования; раскрыты методы и описаны этапы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость; сформулированы основные положения, выносимые на защиту; приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

Глава I «Теоретические основы развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» посвящена исследованию теоретических основ развития учебной деятельности студентов.

В процессе исследования понятия «развитие» было выявлено, что развитие есть всеобщее свой­ство материи и сознания. Общими характеристиками развития являются: необратимость, прогресс/регресс, неравномерность, сохранение предыдущего в новом, единство изменения и сохранения, направленность и закономерность происходящих в развивающемся объекте изменений, время, точнее, протяженность во времени, которое и выявляет направленность развития. Проведенный анализ развития человека показал, что одни исследователи видят его сущность в развитии способностей личности; другие ученые рассматривают данное понятие как развитие мышления; третьи исследователи определяют развитие человека как развитие личности; четвертые – в развитии личности как субъекта деятельности. Все вышеперечисленные качества развития человека обязательным образом взаимосвязаны, и в действительности их невозможно представить один без другого.

Развитие студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента мы будем исследовать в плане развития их учебной деятельности. Это связано с тем, что основной формой включения в общественное бытие студенческого возраста остается учебная деятельность (В.И. Андреев, И.А. Зимняя, Г.Н. Сериков и др.). Понимание развития учебной деятельности связано с пониманием того, как могут изменяться ее структурные составляющие: что именно должно изменяться и как.

Любая деятельность человека (физическая и психическая) состоит из действий и операций, которые могут переходить друг в друга: во-первых, внутренняя деятельность постоянно включает в себя отдельные внешние действия и операции, а развитая внешняя практическая деятельность включает мыслительные действия и операции; во-вторых, действия могут превращаться в операции (А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.). Поэтому в компонентный состав внешней структуры учебной деятельности входят: учебная мотивация субъекта; учебная цель; учебная задача (проблема); решение учебной задачи (проблемы) посредством учебных действий и операций; контроль и самоконтроль; оценка и самооценка (В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин и др.).

Как и любая другая деятельность, учебная характеризуется активностью, предметностью, целенаправленностью, осознанностью и имеет определенную структуру и содержание, при этом структура учебной деятельностивключает в себя следующие компоненты: субъект, объект, предмет, формы, средства, методы деятельности, ее результат, а внешними по отношению к этой структуре являются следующие характеристики деятельности: особенности, принципы, условия, нормы. В то же время учебная деятельность, как и любая целенаправленная деятельность, связана с развитием, причем развитие есть не просто изменения, вообще присущие всякому движению, а представляет собой изменения, связанные с процессами отражения, сопровождаемые упорядочением связей, накоплением информации.

Учебную деятельность в зависимости от содержания и характера ее протекания подразделяют на деятельность репродуктивную и продуктивную. Если репродуктивная деятельность является слепком, копией с деятельности другого человека, либо копией своей собственной деятельности, освоенной в предшествующем опыте, то продуктивная деятельность, в свою очередь, направлена на получение субъективно нового или объективно нового результата. В одних случаях процесс учебной деятельности носит характер подражательный, репродуктивный, в других – поисковый, в иных – исследовательский (творческий). Именно характер протекания процесса деятельности и влияет на конечный ее результат.

Продуктом учебной деятельности является структурированное и актуализируемое новое знание и новый опыт деятельности, лежащие в основе умений решать требующие его применения задачи и проблемы в разных областях науки и практики, внутреннее новообразование психики и деятельности в мотивационном, ценностном и смысловом аспектах. Продукт учебной деятельности входит основной, органичной частью в индивидуальный опыт личности. От его структурной организации, системности, глубины, прочности во многом зависит дальнейшая деятельность студента, в частности, успешность его профессиональной деятельности, общения. В продуктах учебной деятельности – новых знаниях, новом опыте – отражаются не только их предметность, но и духовность, общественные и личностные отношения, оценки и способы применения. При этом необходимо отметить, что учебная деятельность есть форма существования студента как субъекта учебной деятельности. В ней выражаются, проявляются и формируются все качества личности, ее характеристики (А.М. Новиков, П.И. Пидкасистый). Результатом учебной деятельности является либо испытываемая ее субъектом потребность (интерес, включенность, позитивные эмоции) в продолжении этой деятельности, либо уклонение от нее. В общем виде результатом учебной деятельности является приобретаемый новый опыт. Поэтому результатом учебной деятельности являются не отдельные, фрагментарные знания, действия, оценки, а целостные возможности личности к продуктивной работе, к решению учебных, а впоследствии и исследовательских задач и проблем.

Таким образом, личность студента находится в центре процесса обучения, в котором учебная деятельность, а не преподавание, является ведущей в процессе системной совместной деятельности преподавателя и студентов. При этом приоритетными для развития личности являются: самостоятельное приобретение и применение приобретенных новых знаний и нового опыта деятельности, совместные и индивидуальные исследования объектов и явлений.

Проведенный анализ позволил нам выявить, что развитие учебной деятельности – это процесс самостоятельного (коллективного, совместного или индивидуального) приобретения студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне, основанный на рефлексии их применения в новых и неизвестных условиях при переходе от репродуктивной к продуктивной (исследовательской) деятельности в обучении.

Качественные изменения деятельности проявляются в ее характере. Происходит движение деятельности от подражательной – исполнительской к поисковой – исследовательской (творческой). Разноуровневые качественные изменения деятельности по-разному влияют и на развитие личности. Всестороннее развитие личности студента происходит благодаря участию его в разнообразных видах деятельности. Развитие учебной деятельности, как подчеркивают В.В. Давыдов и А.К. Маркова, есть совершенствование каждого компонента учебной деятельности, их взаимосвязи и взаимопереходов; совершенствование мотивационного и операционального аспекта учения; превращение обучающегося в субъекта осуществляемой им учебной деятельности.

Нами определены подходы к развитию учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента:

  • системный подход, который заключается в рассмотрении развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента с позиции целостной системы составляющих ее компонентов в многообразии их связей и отношений;
  • личностно-деятельностный подход, который рассматривает личность студента как субъект деятельности, которая сама, формируясь в деятельности и в общении с другими людьми, определяет характер этой деятельности и общения.

Нами выделены следующие уровни развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: репродуктивный (воспроизводящий и реконструктивно-вариативный) и продуктивный (эвристический и исследовательский (творческий)). Эти уровни развития соответствуют виду и характеру учебной деятельности в зависимости от формы познания, который разделен нами на 2 стадии: изучение и учебное познание.

Первый уровень развития учебной деятельности – репродуктивный, к которому относится изучение, характеризуется репродуктивной учебной деятельностью студентов при изложении преподавателем теоретического материала и при выполнении студентами лабораторного эксперимента. Основой репродуктивной учебной деятельности студентов является воспроизведение, репродуцирование образцов деятельности, которые демонстрирует или предлагает им преподаватель. Характер репродуктивной деятельности заключается в передаче от преподавателя студентам готовой информации с помощью различных средств обучения и последующего восприятия, осознания и фиксирование в памяти обучающимися данной информации. Организация репродуктивной деятельности способствует получению студентами фундаментальных знаний, экспериментальных умений и навыков, овладение которыми является необходимой предпосылкой и основой для перехода и приобретения опыта продуктивной учебной деятельности.

Второй уровень развития учебной деятельности – продуктивный, к которому относится учебное познание, характеризуется организацией преподавателем или самоорганизацией студентом или группой студентов совместной или индивидуальной самостоятельной продуктивной учебной деятельности. Отличительная особенность учебного познания заключается в том, что студент исследует объект или явление с помощью учебного эксперимента и приобретает при этом лишь субъективно новые знания и новый опыт деятельности. Иными словами, результаты проведенного студентом учебного эксперимента приносят радость, новизну и интерес только для него, субъекта познания. Поэтому хотя учебный эксперимент и позволяет познать явление или объект, однако полученные результаты эксперимента будут являться субъективным познанием. В то же время студенты либо совместно в малых группах, либо вместе с преподавателем в качестве равноправных партнеров учебного процесса исследуют различные объекты и явления. Они на основе реальных фактов строят модель, выводят из нее следствия, проверяют их экспериментально и в результате получают новые знания и новый опыт деятельности. Эта исследовательская деятельность приводит к получению объективно новых для учебного эксперимента результатов: новой учебной теории, нового учебного эксперимента или новой технологии их изучения.

Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента на продуктивном (эвристическом и исследовательском (творческом)) уровне учебной деятельности опирается на проблемное обучение и самостоятельную работу, которая по формам организации и самоорганизации может быть коллективной, групповой и индивидуальной и осуществляться как в процессе аудиторной, так и внеаудиторной деятельности.

Критериями развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента являются: новые знания – уровень обученности студентов – и новый опыт деятельности – уровень совместной учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями, уровень индивидуальной самостоятельной учебной деятельности при проведении компьютерного модельного эксперимента.

Глава II «Теоретические основы натурного и модельного эксперимента в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» посвящена разработке обобщенной структуры учебного натурного эксперимента; определению понятия «модель», разработке системы модельного эксперимента, ее структуры и классификации; определению подходов к соотношению и взаимному дополнению натурного и модельного эксперимента.  

Роль и место учебного эксперимента при развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» заключается в том, что эксперимент является важным средством для полного, всестороннего и глубокого познания объектов и явлений, составляя основу учебной деятельности студентов при изучении общетехнических дисциплин. На основе проведенного анализа исследований по методике и технике учебного эксперимента (Л.И. Анциферов, А.И. Бугаев, Ю.И. Дик, П.И. Знаменский, С.Е. Каменецкий, А.В. Перышкин, В.Г. Разумовский и др.) нами дано обобщенное определение учебного эксперимента. Учебный эксперимент – это система методов, технических и программных средств, предназначенных для получения субъективно новых знаний об объектах и явлениях через проведение характерных экспериментальных исследований и опытов в целях: 1) воспроизведения и воссоздания объектов и явлений в необходимых условиях; 2) преднамеренного создания новых, искусственных объектов (систем) или моделей; 3) фиксирования, наблюдения, сопоставления, измерения экспериментальных данных, результатов посредством инструментов, аппаратов, приборов и других технических и программных средств.

Использование учебного эксперимента в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» обязательным образом должно основываться на следующих дидактических принципах обучения: научности, фундаментальности, систематичности и последовательности, доступности, наглядности, сознательности и творческой активности усвоения знаний обучающи­мися, прочности, связи теории с практикой, политехнизма.

В работе проведен анализ и выделена характеристика основных классов учебного эксперимента: демонстрационного эксперимента и лабораторного практикума. В то же время в классификации научного эксперимента основным является разделение эксперимента в зависимости от характера и разнообразия средств эксперимента и способов их использования на натурный (реальный, прямой) и модельный. Такое разделение является традиционным в научных исследованиях. При этом как натурный, так и модельный эксперименты могут относиться к любому из классов учебного эксперимента.

На основе предложенного нами обобщенного определения учебного эксперимента введено определение учебного натурного эксперимента. Под учебным натурным экспериментом будем понимать систему методов, технических и программных средств, предназначенных для получения субъективно новых знаний об объектах и явлениях через проведение характерных экспериментальных исследований и опытов в целях: 1) воспроизведения и воссоздания реальных объектов и явлений в необходимых условиях; 2) преднамеренного создания новых, искусственных объектов (систем); 3) фиксирования, наблюдения, сопоставления, измерения экспериментальных данных непосредственно с помощью инструментов, аппаратов, приборов и других технических и программных средств эксперимента.

         Нами разработана обобщенная система учебного натурного эксперимента (рис. 1), отражающая структуру и содержание учебной деятельности при его выполнении студентами направления «Технологическое образование». При проведении учебного эксперимента студенты как субъекты познания осмысливают и приводят в единую систему всю исходную информацию о проблеме или задаче, объекте экспериментирования и действующих на него внешних и внутренних факторах, оценивают значимость и характеристики переменных, структурных компонентов и параметров, при необходимости планируют и осуществляют дополнительные исследования системы объект-среда, которые расширяют и обогащают исходные представления.

Процесс проведения учебного эксперимента представляет собой ряд последовательных приближений, в основе которого лежит самообучение студентов как субъектов познания. Он является, в первую очередь, исследовательской учебной деятельностью студентов, представляющей собой важнейшую составную часть решения задачи в целом.

Проблема моделирования – одна из важнейших методологических проблем, выдвинутых на передний план развитием ряда естественных наук XX в., в осо­бенности физики, химии, кибернетики. В процессе подготовки студентов направления «Технологическое образование» модели и модельный эксперимент присутствуют во многих изучаемых общетехнических дисциплинах, а их рациональное и эффективное использование позволит более глубоко исследовать познаваемые объекты и явления, развивать учебную деятельность студентов, перевести ее на исследовательский уровень.

Для определения функциональных возможностей модельного эксперимента в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» нами разработана система модельного эксперимента, схема которой представлена на рис. 2. Элементами системы модельного эксперимента являются: виды познания; критерии экспериментального исследовании явлений и объектов; классы моделей; классы модельного эксперимента над материальными моделями и классы компьютерного модельного эксперимента; основные принципы моделирования, которые необходимо учитывать при построении, конструировании и экспериментировании с моделью; структура, характеристики, принципы и основные этапы модельного эксперимента над материальными моделями и компьютерного модельного эксперимента.

 


Рис. 1. Обобщенная система учебного натурного эксперимента

В результате проведенного анализа введено обобщенное определение модели. Под моделью будем понимать систему, создаваемую для получения и хранения информации в форме мысленного образа, знаковых средств или материальную систему, отражающую свойства, характеристики и связи с реальным объектом или явлением в рамках задач, решаемых субъектом познания.

 

 

 


Рис. 2. Система модельного эксперимента

Если натурный эксперимент непосредственно над реальным объектом или явлением невозможен в силу следующих причин: а) используется дорогостоящее оборудование; б) натурный эксперимент опасен для здоровья студентов; в) высокая трудоемкость и продолжительность выполнения натурного эксперимента; г) сложность математических расчетов полученных экспериментальных данных; д) решение задач исследования процессов, где невозможно применить современное метрологическое оборудование; проверка и уточнение работы реальных объектов, дополнение натурного эксперимента; контроль за ходом познаваемого явления или объекта, получение необходимой информации о них и обработка полученной информации для последующего ее использования в реальном мире величин; максимальное ускорение переноса результатов модельного эксперимента на реальные объекты и явления; изучение принципа работы ряда устройств, приборов и установок для последующего их использования в натурном эксперименте, то в числе средств эксперимента используется модель, замещающая реальное явление или объект, вследствие чего студенты выполняют модельный эксперимент.

Проведенный анализ исследований по теоретическим основам модельного эксперимента (В.А. Веников, Н. Винер, В.М. Глушков, Я.Г. Неуймин, Г.И. Рузавин, А.И. Уемов, Р. Шеннон, В.А. Штофф и др.) позволил нам под модельным экспериментом понимать метод научного познания для изучения объекта-оригинала путем создания и исследования субъектом его прототипа, замещающего реальную систему с определенных сторон, интересующих познание, и с последующим переносом полученной информации на систему.

Существенным отличием модельного эксперимента от натурного является его своеобразная структура, особенность которой заключается не в его субъективной стороне, а в объективной, в характере средств исследования и их отношении к объекту исследования. В то время как в натурном эксперименте средства экспериментального исследования, так или иначе, непосредственно взаимодействуют с объектом исследования, в модельном эксперименте взаимодействия нет, т.к. здесь экспериментируют не с самим объектом, а с его заместителем, т.е. с моделью. Если в натурном эксперименте объект исследования и прибор находятся в непосредственном взаимодействии, т.к. экспериментатор с помощью прибора воздействует прямо на изучаемый объект или явление, то в модельном эксперименте внимание субъекта познания сосредоточено на исследовании модели, которая теперь подвергается всевозможным воздействиям и исследуется с помощью приборов. В этом случае объект-оригинал непосредственно в самом эксперименте участия не принимает.

Исследованы и представлены классификация моделей, обобщенная схема модельного эксперимента, классификация компьютерного модельного эксперимента.

На сегодняшний день компьютерный модельный эксперимент является одним из наиболее широко используемых методов познания объектов и явлений. Компьютерный модельный эксперимент – это метод научного познания, основанный на системном преобразовании информации и предназначенный для решения задачи анализа или синтеза сложной системы путем создания и исследования субъектом идеальной модели с помощью персонального компьютера, замещающей реальный объект или явление с определенных сторон, интересующих познание.

В настоящее время наиболее распространенными классами компьютерного модельного эксперимента являются вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент. Исследованы технологический цикл вычислительного эксперимента и структура компьютерного имитационного модельного эксперимента, отражающие содержание учебной деятельности студентов при их выполнении.

Соотношение натурного и модельного эксперимента является одной из ведущих проблем, требующей решения. Проведенный анализ критериев натурного и модельного эксперимента показал, что в процессе познания явлений и объектов изучаемых общетехнических дисциплин необходимо не взаимоисключение натурного и модельного экспериментов, а дополнение их друг другом, что обеспечивает более эффективное развитие учебной деятельности студентов.

Глава III «Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента» посвящена разработке методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Проведенный анализ состояния и теоретического рассмотрения проблемы исследования, уточнение понятийного аппарата позволили сформулировать концепцию развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: самостоятельное приобретение студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне при выполнении натурного и модельного эксперимента обеспечивает развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» на всех ее иерархических уровнях.

В качестве основных концептуальных положений развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента мы выдвигаем следующие.

1. Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента является необходимым аспектом их профессиональной подготовки.

2. Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента осуществляется на репродуктивном (воспроизводящем и реконструктивно-вариативном) и продуктивном (эвристическом и исследовательском (творческом)) уровнях. Эти уровни развития соответствуют виду и содержанию учебной деятельности в зависимости от формы познания.

3. Содержание подготовки в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента осуществляется при изучении общетехнических дисциплин.

4. Для решения задачи развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» применяется учебный эксперимент, используемый для полного, всестороннего и глубокого познания объектов и явлений, который составляет основу учебной деятельности студентов и представляет собой содержание, метод, форму, средство обучения и способ контроля в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

5. При развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» необходимо в дополнение к учебному натурному эксперименту применять модельный эксперимент, рациональное и эффективное использование которого позволит более глубоко исследовать познаваемые объекты и явления, развивать учебную деятельность студентов, перевести ее на исследовательский уровень.

6. Содержание учебной деятельности должно соответствовать этапам учебного натурного и компьютерного модельного эксперимента, что обеспечивает при их выполнении развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

7. Использование взаимного дополнения натурного и модельного эксперимента в процессе познания студентами объектов и явлений обеспечивает расширение содержания учебной деятельности студентов, что позволяет им при коллективном, совместном и индивидуальном выполнении учебного натурного и модельного эксперимента осуществлять самостоятельно сбор, обработку и преобразование информации из различных источников и перерабатывать ее в новые знания и новый опыт деятельности; отбирать и конструировать необходимые способы учебной деятельности, адекватные возникшим перед ними проблемам; применять приобретенные новые знания и опыт деятельности в новых и неизвестных условиях; знание структуры и содержания этой деятельности позволяет осуществлять общеличностное развитие в плане совершенствования целеполагания, самосознания, рефлексив­ности мышления, самодисциплины.

На основе теоретического рассмотрения проблемы исследования и сформулированной общей концепции нами разработана модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, которая представлена в виде двухконтурной системы (рис. 3). Цель реализации данной модели заключается в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при исследовании объектов и явлений, технических и технологических систем средствами натурного и модельного эксперимента и обеспечении, тем самым, перехода от репродуктивной к исследовательской учебной деятельности. Такие элементы модели (ее объективные части, обладающие определенной самостоятельностью), как преподаватель и студенты, находятся во втором контуре, а информация – в первом контуре системы. На пересечении контуров находится еще один элемент – компьютеризированная система средств обучения, включающая в себя средства учебного натурного и модельного эксперимента. Компоненты модели (ее структурная часть, представляющая конкретное проявление связей и отношений в системе): содержание, компьютеризированная система средств обучения, методы и организационные формы обучения – взаимозависимы и подчинены единой педагогической цели, ориентируя всю систему на ее выполнение.

Приобретение новых знаний осуществляется во втором контуре модели. Ранее его носителем были, в основном, книги и преподаватели, поэтому студенты получать теоретическое знание могли только от них, что отражается также вторым контуром схемы – контуром саморазвития. Получение нового эмпирического знания и нового опыта деятельности при выполнении учебного (натурного и/или модельного) эксперимента происходит уже с участием первого контура. До появления персонального компьютера и компьютеризированной системы средств обучения, управление в нем, т.е. оценку данных и принятие решений, осуществлял при демонстрационном эксперименте преподаватель, проводя обсуждение и анализ результатов с обучающимися, а при лабораторном эксперименте – сами студенты, следуя методическим указаниям к лабораторным работам. Оценка информации «живое созерцание» осуществлялась не только с помощью органов чувств, а с применением различных измерительных приборов, расширяющих человеческие возможности восприятия.

Подпись: Восприятие объекта, явления, процесса,   закона или системы  Подпись: Учебная деятельность студентов при проведении натурного и модельного эксперимента 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 3. Модель развития учебной деятельности студентов направления

«Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента

Первый контур представляет собой многократные циклы экспериментального исследования реальных явлений и объектов, материальных и/или идеальных моделей. Во втором контуре осуществляется учебная деятельность студентов, включающая в себя отбор и обобщение информации о познаваемом объекте или явлении на основе натурного и модельного экспериментов. Оба контура представляют собой модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента во время изложения теоретического материала, лекций, при выполнении лабораторно-практических работ или в процессе внеаудиторной самостоятельной деятельности путем исследования реальных объектов и систем или их моделей.

Разработанная модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» позволяет определить соотношение и взаимное дополнение натурного и модельного эксперимента в процессе развития учебной деятельности студентов при исследовании объектов и явлений. Натурный эксперимент в процессе исследования явлений и объектов является первичным по отношению к модельному эксперименту. В том случае, если результаты натурного эксперимента являются «неудовлетворительными» или его вообще невозможно осуществить, прибегают к использованию модельного эксперимента. Однако затем, перенося его результаты непосредственно на реальный объект или явление, осуществляют натурный эксперимент по исследованию явлений и объектов.

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований была разработана методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента. Данная методика обусловлена концепцией и моделью развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента и содержит следующие структурные компоненты.

1. Обоснование отбора содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения натурного и модельного эксперимента.

2. Обоснование выбора технических и программных средств учебного эксперимента, используемых для развития учебной деятельности студентов направления «Технологические образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

3. Обоснование выбора методов развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

4. Обоснование выбора различных форм аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности студентов при проведении натурного и модельного эксперимента.

5. Система лабораторно-практических работ, отражающая структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении натурного и модельного эксперимента.

6. Система самостоятельных заданий, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений, позволяющих развивать учебную деятельность студентов.

7. Система контроля и оценивания развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

Проведенный анализ ГОС по направлению 050500 (540500) «Технологическое образование» (бакалавриат и магистратура) и специальности 050502 (030600) «Технология и предпринимательство» позволил нам осуществить отбор содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения учебного натурного и модельного эксперимента.

         Необходимо отметить, что обоснование отбора содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из общетехнических дисциплин для проведения натурного и модельного эксперимента обязательно взаимосвязано с выбором технических и программных средств учебного натурного и модельного эксперимента при изучении общетехнических дисциплин.

Все средства проведения экспериментов мы разделяем на 2 класса: технические и программные. Такое разделение средств эксперимента сложилось не так давно и обусловлено, в первую очередь, развитием технических средств эксперимента и, главным образом, широким использованием в качестве технического средства эксперимента персонального компьютера. В настоящее время персональный компьютер является необходимым и неотъемлемым средством учебного эксперимента, применение которого, с одной стороны, модифицировало класс технических средств эксперимента, а с другой, привело к появлению нового класса средств эксперимента – программного.

Использование персонального компьютера в процессе обучения общетехническим дисциплинам имеет широкий диапазон: от непосредственного сбора, обработки и преобразования полученной информации из мира физико-химических величин, моделирования разнообразных объектов и явлений до осуществления контроля и самоконтроля усвоения студентами теоретических и экспериментальных положений. Более того, в структуре учебного эксперимента персональный компьютер используется не только в качестве технического средства эксперимента, но и может быть использован при получении и обработке экспериментальных данных, контроле эксперимента, правильного вычисления и представлении результатов учебного эксперимента и их интерпретации.

В учебном эксперименте естественные недостатки и ограниченность органов чувств экспериментатора, доставляющих информацию о внешнем мире, преодолеваются при познании объектов и явлений присоединением к ним деятельности мышления и материальным выражением этого как раз и является то, что обучающиеся пользуются приборами, а также могут создавать их сами. Технические средства эксперимента не только количественно увеличивают познавательные возможности, но позволяют осуществлять такие качественные преобразования в объектах исследования, построить такую цепь взаимодействия и превращений, что недоступный непосредственному восприятию объект экспериментирования опосредованно, через прибор, становится косвенно доступным для чувственного восприятия.

Второй класс средств учебного эксперимента – программные средства эксперимента – можно классифицировать следующим образом: программные средства, предназначенные для сбора, первичной обработки, отображения и регистрации информации о ходе эксперимента; программные средства для построения плана эксперимента; программные средства для обработки и анализа экспериментальных данных; программные средства компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент).

Из данных четырех классов программных средств, которые используются в учебном эксперименте, первые три класса программных средств, в основном, используются вместе с техническими средствами эксперимента и являются сервисным программным обеспечением, не позволяющим, в отличие от программных средств компьютерного моделирования, проводить полный цикл, в данном случае, компьютерного модельного эксперимента. Для развития учебной деятельности студентов средствами натурного и модельного эксперимента мы применяем программные средства компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент), которые обязательно должны опираться на известные дидактические принципы обучения. Только соответствие программного средства определенным требованиям, установленным с учетом дидактических принципов, позволит эффективно использовать его в процессе обучения. Программные средства компьютерного модельного эксперимента должны основываться на следующих основных принципах: научности, доступности, наглядности, систематичности и последовательности, сознательности и активности, индивидуализации обучения, прочности, связи теории с практикой.

В то же время выбор программных средств компьютерного модельного эксперимента осуществлялся таким образом, чтобы они позволяли студентам самостоятельно строить модели, а не использовать уже готовые или программные средства, предназначенные для расчета параметров по заложенной математической модели.

В настоящее время для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» в процессе выполнения компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент) при обучении следующим общетехническим дисциплинам: «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория машин и механизмов», «Электрорадиотехника», «ЭВМ в системах измерения и управления» – нами используются следующие программные средства, классификация которых представлена на рис. 4.

Следовательно, проведенный выбор имеющихся технических и программных средств учебного натурного и модельного эксперимента в процессе подготовки студентов направления «Технологическое образование» позволил нам осуществить отбор содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения учебного натурного и модельного эксперимента.

Нами выделены следующие общетехнические дисциплины: «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория машин и механизмов», «Электрорадиотехника», «ЭВМ в системах измерения и управления», и для каждой из них предложен вариант использования учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента (над материальными моделям и компьютерный модельный эксперимент) в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента включает в себя использование следующих педагогических технологий:

  • классическое лекционное обучение, где при проведении учебного демонстрационного эксперимента (натурного и модельного) осуществляется взаимодействие преподавателя и всех студентов () и происходит развитие коллективной учебной деятельности студентов;

 


Рис. 4. Программные средства компьютерного модельного эксперимента в технологическом образовании

 


  • технология «малых групп» – обучение в сотрудничестве, когда на лабораторно-практических занятиях при выполнении студентами учебного лабораторного эксперимента (натурного и модельного над материальными моделями) осуществляется развитие их совместной учебной деятельности в творческих группах ();
  • индивидуальное обучение, когда на лабораторно-практических занятиях при выполнении каждым студентом работ учебного лабораторного практикума компьютерного модельного эксперимента, и отчасти, натурного – происходит развитие самостоятельной индивидуальной учебной деятельности каждого студента (Студент).

Методика развития учебной деятельности при проведении учебного демонстрационного (натурного и модельного) эксперимента заключаются в том, что он, во-первых, выступает как источник новых знаний и критерий их истинности, а, во-вторых, в его возможности развивать учебную деятельность студентов. Для развития учебной деятельности студентов необходимо создать условия для наблюдения, сравнения, сопоставления, обобщения и вывода. Такие условия могут быть созданы при использовании демонстрационного эксперимента как источника создания проблемных ситуаций и как средства для формирования понятий, законов, теорий, что является основным значением демонстрационного эксперимента при постановке общей дидактической цели и предъявлении учебного теоретического материала. В этом случае преподаватель, ставя перед студентами определенные проблемы, опытно их исследует при активном участии обучающихся, заставляя их продумывать каждый шаг, каждую деталь.

Компонентами демонстрационного эксперимента являются объект исследования, компьютеризированная система средств обучения (учебные средства проведения демонстрационного эксперимента: технические и программные), организующая деятельность преподавателя, связанная с подготовкой и проведением эксперимента, и коллективная учебная деятельность студентов по приобретению новых знаний, нового опыта деятельности, а также развитию системного мышления, приобретению опыта творческой деятельности.

Одним из наглядных способов постановки общей дидактической цели и предъявления учебного теоретического материала в процессе организации учебной деятельности студентов с использованием компьютеризированной системы средств обучения на лекционных занятиях является применение предварительно созданных преподавателем презентаций демонстрационного эксперимента. Компьютеризированная система средств обучения для постановки общей дидактической цели и предъявления учебного теоретического материала позволяет представить аудитории информацию не только с бумаги, магнитных, оптических дисков, информационных сетей, но, что самое главное, проводить принципиально новые по своим информационным и наглядным функциям демонстрационные натурные и модельные эксперименты по общетехническим дисциплинам.

Данные возможности позволяют включать в состав презентаций демонстрационного эксперимента следующие объекты: видеофрагменты, непосредственно транслирующиеся с помощью цифровой или документ видеокамеры, цифрового микроскопа с демонстрационного стола или записанные заранее; программные средства компьютерного модельного эксперимента или видеофрагменты их работы, записанные заранее; программные средства для обработки результатов демонстрационного эксперимента, поступающих от датчиков физико-химических величин, для выполнения компьютеризированного эксперимента. В процессе выполнения демонстрационного эксперимента с использованием компьютеризированной системы средств обучения преподаватель проводит исследование реальных явлений и объектов натурным экспериментом, осуществляет обработку и демонстрацию его результатов в реальном времени, выполняет модельный эксперимент с материальными моделями и компьютерный модельный эксперимент, отражающие цель изучаемого теоретического материала.

Учебная деятельность студентов выступает как учебное сотрудничество самих студентов в решении учебных задач и проблем посредством демонстрационного эксперимента, чтобы сформировался коллективный субъект и реализовался принцип коллективной коммуникативности обучения. В данном случае этот принцип может быть соотнесен с третьим принципом активизации резервных возможностей личности, по Г.А. Китайгородской, – принципом «индивидуального обучения через групповое». Поэтому в процессе проведения демонстрационного эксперимента схема взаимодействия преподавателя и студентов представляется в виде , где S1 – преподаватель, Si – студенты, в результате чего образуется единый взаимодействующий коллективный, совокупный субъект.

Учебная деятельность студентов при проведении преподавателем демонстрационного (натурного и модельного) эксперимента состоит в наблюдении и восприятии информации о демонстрируемом объекте и явлении (или их модели), ее осмыслении, переработке, приводящим к получению новых знаний, нового опыта деятельности. В этом случае новые знания об исследуемом явлении и объекте (или их модели) и приобретаемый новый опыт деятельности не могут быть даны обучающимся без соответствующих усилий, направленных на их приобретение, т.к. оно предполагает определенные качественные изменения в структуре мыслительной деятельности, основанные на личном восприятии студентами соответствующей информации.

Методика развития совместной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного лабораторного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями опирается на педагогическую технологию обучение в сотрудничестве, на основе которой студенты, предварительно объединенные в малые творческие группы по 2-3 человека с учетом индивидуальных и психологических особенностей каждого, совместно проводят исследования объектов и явлений (или их материальных моделей). Все группы студентов примерно одинаковы как по своему численному составу, так и по уровням обученности и обучаемости в разрешении возникших учебных проблем и задач. Внутри творческой группы студентам предоставляется возможность самим определять роли каждого для выполнения лабораторной работы.

Роли в каждой группе отражают структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента над материальными моделями и распределяются следующим образом: формулирование проблемы, определение цели эксперимента и выдвижение гипотезы исследования; выбор объекта экспериментирования и формирование критериев качества результатов; выбор класса эксперимента; планирование эксперимента; выбор средств эксперимента (подбор, проверка используемого оборудования и конструирование или сборка необходимой установки или материальной модели); получение результатов эксперимента (проведение необходимых измерений и вычислений); анализ и обработка полученных результатов измерений, вычисление погрешностей, формулирование выводов; интерпретация результатов эксперимента; оценка активности каждого члена группы в решении общей задачи и культуры общения и  взаимопомощи внутри группы.

При выполнении учебного лабораторного эксперимента (натурного и модельного над материальными моделями) развитие совместной учебной деятельности студентов в творческих группах на лабораторно-практических занятиях осуществляется на четырех уровнях, соответствующих уровням развития учебной деятельности студентов: репродуктивный (воспроизводящий и реконструктивно-вариативный) и продуктивный (эвристический и исследовательский (творческий)): начиная от простой координации отведенной каждому члену группы части общего задания с операциями других членов группы и объединения своей части общего задания путем последовательного связывания внутри общего ряда до специальной организации общего действия по разрешению возникшей перед группой проблемы и процессом совместного решения творческих задач, представляющих систему самостоятельных заданий, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений.

Развитие совместной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» заключается в переходе от репродуктивной к продуктивной (исследовательской) учебной деятельности и позволяет говорить об индивидуализации учебной деятельности каждого студента при выполнении работ лабораторного практикума, что выражается в проявлении личностного смысла в планируемой учебной деятельности; в свободном выборе и определении своей роли в учебной деятельности при общем решении проблемы и в подборе средств и способов выполнения своей части проблемы; в приобретении нового опыта деятельности; в проведении рефлексии каждым студентом как своей учебной деятельности (саморефлексия), так и учебной деятельности остальных членов группы (рефлексия межличностных отношений).

Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении компьютерного модельного эксперимента характеризуется процессом организации индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов. Самостоятельная работа в процессе выполнения студентами работ лабораторного практикума с использованием программных средств компьютерного модельного эксперимента является высшей формой учебной деятельности и выступает в качестве специфического педагоги­ческого средства организации и управления индивидуальной самостоятель­ной учебной деятельностью студентов, которая включает в себя и метод научного познания. Предметом учебной деятельности в этом случае является не источник знания и не дидактическое или ме­тодическое назначение самостоятельной работы, а задача моделирования, которая включена в самостоя­тельную работу. Значит, сущность самостоятель­ных работ как специфических педагогических конструк­ций определяется особенностями познавательных задач и проблем по применению компьютерного модельного эксперимента, воплощенных в конкретное содержание типов и видов самостоятельной работы в учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

 

Самостоятельная работа студента, рас­сматриваемая как вид индивидуальной учебной деятельности, выступает как специфическая форма учебного познания. Внутренним содержанием такой учебной деятельности является самостоятельное построение студентами способов достижения возникшей перед ними цели, включающее в себя процесс создания модели, экспериментирования с ней, анализ полученных результатов компьютерного модельного эксперимента. Взаимодействие между студентом как субъектом познания и ситуацией реше­ния новой по своему характеру задачи моделирования при выполнении самостоятельной работы вызывает нарушение равновесия в состоянии наличных знаний, опыта решения таких задач и необходимых знаний, новых способов деятельности в достижении предполагаемого результата. Преодоление этого нарушенного равновесия становится необходимостью для каждого студента и отражается в его сознании как познавательная потребность, которая и служит мотивом для учебной деятельности.

         Развитие индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов в процессе выполнения компьютерного модельного эксперимента последовательно осуществляется на уровнях репродуктивной (воспроизводящей и реконструктивно-вариативной) и продуктивной (эвристической и исследовательской (творческой)) учебной деятельности. Процесс выполнения лабораторно-практических работ отражает структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент).

Индивидуальная самостоятельная учебная деятельность студентов направления «Технологическое образование» при выполнении компьютерного модельного эксперимента начинается на уровне воспроизводящей репродуктивной учебной деятельности. Студенты приобретают опыт деятельности по овладению технологией работы с программными средствами компьютерного модельного эксперимента, а также построением, экспериментом и анализом самых простых компьютерных моделей. Задания выполняются путем последовательных указаний строго определенного действия, т.е. в соответствии с алгоритмом.

Уровень воспроизводящей учебной самостоятельной деятельности студентов при выполнении компьютерного модельного эксперимента проявляется в узнавании, осмысливании, запоминании и подведении новой задачи под уже освоенную ими технологию работы с программными средствами компьютерного модельного эксперимента и этапы построения модели, экспериментирования с ней, анализ полученных результатов моделирования. В этом случае происходит накопление каждым студентом способов деятельности по построению модели, экспериментированию с ней и анализу результатов моделирования, их прочному закреплению. Эти работы создают необходимые условия для перехода студента к выполнению компьютерного модельного эксперимента на уровень реконструктивно-вариативной репродуктивной учебной деятельности.

При выполнении компьютерного модельного эксперимента на уровне реконструктивно-вариативной репродуктивной учебной деятельности перед студентами возникает необходимость в преобразованиях, реконструкции, обобщении, привлечении ранее приобретенных при освоении технологии работы с программными средствами компьютерного модельного эксперимента знаний, умений и навыков построения модели, экспериментирования с ней, анализа полученных результатов моделирования для решения возникшей перед ними проблемы. При выполнении компьютерного модельного эксперимента на уровне реконструктивно-вариативной учебной деятельности студенты приобретают новый опыт деятельности по воспроизведению не только отдельных этапов компьютерного модельного эксперимента, но и более близкий к полному циклу построения модели процесс экспериментирования с ней, анализ полученных результатов.

Стоит отметить, что задачи моделирования, входящие в состав реконструктивно-вариативной репродуктивной учебной деятельности, выполняются студентами лишь на уровне преобразующего воспроизведения, которое в замкнутой цепи учебного познания студента характеризуется как целое, а включенные элементы творчества выступают как подчинение этому целому.

Реконструктивно-вариативный уровень репродуктивной учебной деятельности подготавливает студентов, в основном, к решению части задач моделирования на основе выполнения несложных компьютерных модельных экспериментов. Это позволяет приобретать студентам опыт работы с данными программными средствами компьютерного модельного эксперимента. При выполнении таких работ происходит как бы психологическая и практическая подготовка студентов к поиску новых способов применения уже освоенного ими алгоритма построения моделей, экспериментированию с ними, анализу полученных результатов моделирования как инструменту выявления их функциональных зависимостей для решения задач моделирования.

Такая учебная деятельность студента составляет основу эвристического уровня продуктивной учебной деятельности. Содержание таких лабораторно-практических работ включает в себя познавательные задачи, требующие от студента анализа незнакомой ему проблемной ситуации и получения новой информации о познаваемом объекте или явлении посредством компьютерного модельного эксперимента. Для того, чтобы решить возникшую перед ним задачу моделирования, студент использует уже известные ему знания и опыт деятельности в алгоритме построения модели, при экспериментировании с ней, при анализе полученных результатов моделирования. Данный этап помогает студентам приобрести опыт поиско­вой учебной деятельности, овладеть отдельными элементами исследова­тельской деятельности, но не способствует приобретению опыта проведения целостного исследования.

При выполнении компьютерного модельного эксперимента в процессе изучения общетехнических дисциплин на уровне исследовательской (творческой) продуктивной учебной деятельности студенты приобретают опы­т исследовательской учебной деятельности и получают субъективно новые знания на основе выпол­нения творческих заданий, представляющих систему самостоятельных заданий, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений компьютерным модельным экспериментом. При этом студенты приобретают следующий новый опыт деятельности: выделять и формулировать проблему в появившейся перед ними задаче моделирования; выдвигать новую проблему и разрабатывать план ее решения; определять пути поиска этого решения и алгоритм построения эксперимента с использованием необходимого программного средства компьютерного модельного эксперимента.

         В процессе подготовки магистров направления «Технологическое образование» на занятиях по дисциплинам «Натурный и модельный эксперимент в технологическом образовании» и «ЭВМ в системах измерения и управления» организуется исследовательская деятельность студентов, результатами которой являются объективно новые для учебного эксперимента результаты: новая учебная теория, новый учебный эксперимент или новая технология их изучения.

Необходимо отметить, что репродуктивный  и продуктивный уровни учебной деятельности в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении на лабораторных занятиях компьютерного модельного эксперимента тесно связаны между собой и взаимообусловлены. Тот или иной уровень учебной деятельности является носителем целого ряда элементов, которые составляют содержание учебной деятельности каждого студента, характерных и для другого уровня.

Оценивание уровня репродуктивной и продуктивной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента опирается на контроль усвоения новых теоретических знаний и нового опыта деятельности, которые осуществляются в виде самоконтроля и внешнего контроля.

Внешний контроль осуществляется со стороны преподавателя и носит характер текущего или оперативного контроля за уровнем развития учебной деятельности. Форма внешнего контроля – прохождение студентами тестирования на этапах входного, промежуточного и итогового контроля, выполнение дополнительных заданий, ответы на контрольные вопросы и защиты отчетов по выполненным лабораторно-практическим работам.

В свою очередь, самоконтроль студенты осуществляют как проверку соответствия результатов собственной учебной деятельности по выполнению задач лабораторно-практической работы с ее целью, отражающей структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении натурного и модельного эксперимента.  Кроме того, самоконтроль при выполнении самостоятельных заданий служит для закрепления учебного материала и постановки проблемных ситуаций, требующих творческого подхода к их разрешению и направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений. Он является базой для развития самостоятельности и творчества, т.к. именно при выполнении таких заданий студенты ставятся в новую проблемную ситуацию, требующую анализа и нестандартного подхода к ее разрешению, что, в конечном счете, и приводит к развитию учебной деятельности студентов.

Глава IV «Опытно-экспериментальная проверка эффективности методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента» посвящена описанию организации, методики проведения, оценке и анализу результатов опытно-экспериментальной работы по проблеме исследования. Опытно-экспериментальная работа, структура которой представлена в табл. 1, включала в себя три этапа: констатирующий, поисковый, обучающий.

На этапе обучающего эксперимента осуществлялась проверка предложенной методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента. Эффективность предлагаемой методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента нами проверялась по следующим критериям: новые знания – уровень обученности студентов и новый опыт деятельности: уровень совместной учебной деятельности студентов при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями, уровень индивидуальной самостоятельной учебной деятельности при проведении компьютерного модельного эксперимента.

Табл. 1

Структура педагогического эксперимента

Этапы

Цели

Экспериментальная

база

Годы

Участники

Констатирующий

1. Выявление уровня развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

2. Определение причин несоответствия реального и требуемого уровней развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

3. Формулировка концептуальных положений решения проблемы.

Воронежский

государственный

педагогический

университет

2000-2001

141 студент 3-5 курсов, обучающихся по направлению «Технологическое образование» и специальности «Технология и предпринимательство», 5 преподавателей каф. ТМТО ВГПУ

Поисковый

 1. Разработка, апробация и корректировка модели развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

2. Разработка методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Воронежский

государственный

педагогический

университет

2000-2002

365 студентов 3-5 курсов, обучающихся по направлению «Технологическое образование» и специальности «Технология и предпринимательство», 5 преподавателей каф. ТМТО ВГПУ

Обучающий

1. Проверка гипотезы исследования и определение эффективности модели развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

2. Оценка эффективности методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Воронежский государственный педагогический университет, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, Липецкий государственный педагогический университет, Уральский государственный педагогический университет,

Коми государственный педагогический институт, Шадринский государственный педагогический институт

2002-2005

678 студентов 3-5 курсов, обучающихся по направлению «Технологическое образование» и специальности «Технология и предпринимательство», 24 преподавателя

Нами была проведена оценка уровня усвоения новых теоретических знаний студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента в процессе обучения дисциплинам «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория машин и механизмов», «Электрорадиотехника», «ЭВМ в системах измерения и управления». Для проверки уровня усвоения новых теоретических знаний в контрольных и экспериментальных группах был проведен ряд тестовых испытаний с использованием системы критериально-ориентированных тестовых заданий. По результатам выполнения тестовых испытаний студентами экспериментальных групп нами была установлена явная тенденция повышения уровня усвоения новых теоретических знаний студентов, нового опыта деятельности при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента (рис. 5).

Рис. 5. Сравнение уровней теоретических знаний студентов направления

«Технологическое образование» в контрольной и экспериментальной группах

Результаты опытно-экспериментальной проверки критерия развития учебной деятельности: новых знаний – уровня обученности студентов в экспериментальных группах – позволяют говорить о повышении уровня полученных новых знаний по изучаемым общетехническим дисциплинам «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория машин и механизмов», «Электрорадиотехника», «ЭВМ в системах измерения и управления», о приобретении нового опыта деятельности по организации и выполнению учебного натурного эксперимента, модельного эксперимента над материальными моделями и компьютерного модельного эксперимента при проведении лабораторно-практических работ, что способствует развитию учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Оценка уровней совместной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями (рис. 6) показала переход студентов от репродуктивного к продуктивному уровню, позволяя говорить об индивидуализации учебной деятельности каждого студента при выполнении лабораторного эксперимента.

Рис. 6. Сравнение уровней развития совместной учебной деятельности студентов при выполнении

лабораторного натурного и модельного экспериментов над материальными моделями

в контрольных и экспериментальных группах

Следовательно, результаты опытно-экспериментальной проверки критерия развития учебной деятельности студентов: нового опыта деятельности – уровня совместной учебной деятельности студентов в экспериментальных группах – позволяют говорить о повышении уровня совместной учебной деятельности студентов, выражающейся в переходе большинства студентов с репродуктивного на продуктивный уровень совместной учебной деятельности за счет приобретения нового опыта деятельности при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями на лабораторно-практических занятиях. Развитие совместной учебной деятельности студентов выражается в проявлении личностного смысла в планируемой учебной деятельности; в выявлении роли каждого студента, в свободном выборе и предложении своей роли в совместной учебной деятельности при общем решении проблемы и в подборе средств и способов выполнения своей части общей проблемы в совместной учебной деятельности при выполнении учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями эксперимента; в проведении рефлексии каждым студентом как своей учебной деятельности (саморефлексия), так и учебной деятельности остальных членов группы (рефлексия межличностного общения).

Определение уровней развития индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» производилось при выполнении ими компьютерного модельного эксперимента. В итоге нами были получены следующие результаты (рис. 7), основанные на наблюдении за студентами в процессе выполнения ими самостоятельных работ, а также анализе их отчетов по изученным темам. Анализ и наблюдение осуществлялись в экспериментальных и контрольных группах. Результаты оценки уровня индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов при выполнении компьютерного модельного эксперимента анализировались в соответствии с репродуктивным (воспроизводящим и реконструктивно-вариативным) и продуктивным (эвристическим и исследовательским (творческим) уровнями учебной деятельности.

Рис. 7. Результаты итоговой оценки уровней развития индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов при выполнении компьютерного модельного эксперимента

в контрольных и экспериментальных группах

Оценка уровней индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов в экспериментальных группах позволила выявить положительную динамику изменений в развитии учебной деятельности, что характеризуется переходом от репродуктивного (воспроизводящего и реконструктивно-вариативного) к продуктивному (эвристическому и исследовательскому (творческому)) уровню. Результаты опытно-экспериментальной проверки критерия развития учебной деятельности студентов: нового опыта деятельности – уровня индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов в экспериментальных группах – позволяют говорить о повышении индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов, выражающемся в переходе большинства студентов с репродуктивного на продуктивный уровень индивидуальной самостоятельной учебной деятельности за счет приобретения нового опыта деятельности при выполнении компьютерного модельного эксперимента на лабораторно-практических занятиях. Развитие индивидуальной самостоятельной учебной деятельности выражается в приобретении студентами следующего нового опыта деятельности: выделять и формулировать проблему в появившейся перед ними задаче моделирования; выдвигать новую проблему и разрабатывать план ее решения; определять пути поиска этого решения и алгоритм построения эксперимента с использованием необходимого программного средства компьютерного модельного эксперимента; в проявлении личностного смысла в планируемой учебной деятельности; в свободном выборе вектора учебной деятельности при решении проблемы моделирования и в подборе средств и способов ее выполнения; в проведении рефлексии и саморефлексии каждым студентом своей учебной деятельности при выполнении компьютерного модельного эксперимента.

Таким образом, результаты опытно-экспериментальной работы, проведенной в разных высших педагогических учебных заведениях, осуществляющих подготовку студентов по направлению «Технологическое образование», подтверждают гипотезу исследования. Развитие учебной деятельности студентов средствами натурного и модельного эксперимента осуществляется на теоретических основаниях, определяющих взаимосвязь целей, содержания, средств, методов и организационных форм обучения с учетом конкретного содержания данной подготовки и адекватных педагогических технологий. Это способствует самостоятельному приобретению обучающимися субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне, основанного на рефлексии их применения в новых и неизвестных условиях при переходе от репродуктивной к продуктивной деятельности, активизации учебной деятельности студентов, формированию и развитию у них опыта исследовательской деятельности, системного мышления, рефлексивных умений, творческих способностей, самостоятельности и творческой активности, способности к саморазвитию. Использование методики развития учебной деятельности средствами натурного и модельного эксперимента позволило вывести на новый качественный уровень аудиторную (совместную и индивидуальную) и внеаудиторную самостоятельную учебную деятельность студентов направления «Технологическое образование», а также обеспечило ее индивидуализацию и дифференциацию.

Основные результаты и выводы

1. Проведенный анализ позволил осуществить теоретические обобщения подходов, используемых нами для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: системный подход, который заключается в рассмотрении развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента с позиции целостной системы составляющих ее компонентов в многообразии их связей и отношений; личностно-деятельностный подход, который рассматривает личность студента как субъект деятельности, которая сама, формируясь в деятельности и в общении с другими людьми, определяет характер этой деятельности и общения.

Развитие учебной деятельности представляет собой процесс самостоятельного приобретения студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне, основанный на рефлексии их применения в новых и неизвестных условиях при переходе от репродуктивной к продуктивной (исследовательской) деятельности в ходе обучения. Личность студента находится в центре процесса обучения, в котором учебная деятельность, а не преподавание, будет ведущей в процессе системной совместной деятельности преподавателя и студентов. При этом приоритетными для развития личности являются: самостоятельное приобретение и особенно применение полученных новых знаний и нового опыта деятельности, а не усвоение и воспроизведение готовых знаний; совместные и индивидуальные исследования, а не запоминание и воспроизведение знаний.

Нами выделены уровни развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: репродуктивный (воспроизводящий и реконструктивно-вариативный) и продуктивный (эвристический и исследовательский (творческий)). Эти уровни развития соответствуют виду и содержанию учебной деятельности в зависимости от формы познания: изучение и учебное познание.

2. Разработана обобщенная структура учебного натурного эксперимента, отражающая содержание и этапы учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование». При выполнении учебного натурного эксперимента студенты самостоятельно приобретают следующие виды опыта деятельности: наблюдение и изучение объектов и явлений; формулирование проблемы; определение цели эксперимента и выдвижение гипотезы исследования; выбор объекта экспериментирования и формирование критериев качества результатов; выбор класса эксперимента; построение плана эксперимента; выбор средств эксперимента; получение результатов эксперимента; анализ и обработка полученных результатов эксперимента, вычисление погрешностей измерений, формулирование выводов; интерпретация результатов эксперимента.

3. Разработана система модельного эксперимента, включающая в себя виды познания, критерии экспериментального исследовании явлений и объектов; классы моделей; классы модельного эксперимента над материальными моделями и классы компьютерного модельного эксперимента; основные принципы моделирования, которые необходимо учитывать при построении, конструировании и экспериментировании с моделью; структуру, характеристики, принципы и основные этапы модельного эксперимента над материальными моделями и компьютерного модельного эксперимента, которые определяют функциональные возможности модельного эксперимента в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

Использование системы модельного эксперимента студентами направления «Технологическое образование» позволяет в процессе изучения общетехнических дисциплин в дополнении к учебному натурному эксперименту проводить модельный эксперимент над материальными моделями и компьютерный модельный эксперимент для более глубокого исследования познаваемых объектов и явлений. В процессе познания явлений и объектов изучаемых общетехнических дисциплин необходимо не взаимоисключение натурного и модельного экспериментов, а дополнение их друг другом, что обеспечивает более эффективное развитие учебной деятельности студентов, позволяет перевести ее на исследовательский уровень.

4. Разработана концепция развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента: самостоятельное приобретение студентами субъективно новых знаний и опыта деятельности на личностном уровне при выполнении натурного и модельного эксперимента обеспечивает развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» на всех ее иерархических уровнях. Разработана модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, которая включает в себя: элементы (информация, преподаватель, студенты, компьютеризированная система средств обучения) и компоненты (цель, содержание, компьютеризированная система средств обучения, методы и организационные формы обучения), на основе которых строится ее реализация.

5. Разработана методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента.

Осуществлен отбор содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения натурного и модельного эксперимента. Нами выделены следующие общетехнические дисциплины: «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория машин и механизмов», «Электрорадиотехника», «ЭВМ в системах измерения и управления», и по каждой из них показано использование учебного натурного эксперимента и модельного эксперимента (над материальными моделями и компьютерного модельного эксперимента) в процессе развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование». Для данных общетехнических дисциплин осуществлен выбор технических и программных средств для проведения студентами учебного натурного эксперимента и программных средств для выполнения компьютерного модельного эксперимента.

Методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента включает в себя использование следующих педагогических технологий: классическое лекционное обучение, технология «малых групп» (обучение в сотрудничестве), индивидуальное обучение.

Для выполнения студентами направления «Технологическое образование» учебного натурного и модельного (над материальными моделями и компьютерного модельного) эксперимента в процессе изучения общетехнических дисциплин разработана система аудиторных лабораторно-практических работ, отражающая структуру и функции учебной деятельности студентов. Также разработана система самостоятельных заданий для аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности студентов, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений в процессе выполнения учебного натурного и модельного эксперимента, позволяющих развивать учебную деятельность студентов.

Использование взаимного дополнения натурного и модельного эксперимента в процессе познания обучающимися объектов и явлений обеспечивает расширение содержания учебной деятельности студентов, позволяющее им при коллективном, совместном и индивидуальном выполнении учебного натурного и модельного эксперимента осуществлять самостоятельно сбор, обработку и преобразование информации из различных источников и перерабатывать ее в новые знания и новый опыт деятельности; отбирать и конструировать необходимые способы учебной деятельности, адекватные возникшим перед ними проблемам; применять приобретенные новые знания и опыт деятельности в новых и неизвестных условиях; осуществлять личностное развитие в плане совершенствования целеполагания, самосознания, рефлексив­ности мышления, самодисциплины.

Оценивание уровня репродуктивной и продуктивной учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении учебного натурного и модельного эксперимента опирается на контроль усвоения новых теоретических знаний и нового опыта деятельности с целью развития учебной деятельности студентов, который осуществляется на двух уровнях: самоконтроль и внешний контроль.

         Таким образом, реализация методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента обеспечивает переход от репродуктивного (воспроизводящего и реконструктивно-вариативного) к продуктивному (эвристическому и исследовательскому (творческому) уровню, что соответствуют виду и содержанию учебной деятельности в зависимости от формы познания: изучение и учебное познание.

Развитие учебной деятельности студентов представляет собой переход от репродуктивного (воспроизводящего и реконструктивно-вариативного) уровня учебной деятельности (изучение), заключающегося в получении, преобразовании, запоминании и воспроизведении определенных знаний, умений и навыков, к продуктивному (эвристическому и исследовательскому (творческому)) уровню (учебное познание) при организации преподавателем или самоорганизации студентами совместной и/или индивидуальной продуктивной учебной деятельности, направленной на познание явлений или объектов, которое приводит к получению субъективно новых для студентов знаний об этом объекте или явлении и субъективно нового для студента в учебном эксперименте результата и опыта деятельности, а также объективно новых для учебного эксперимента результатов: новой учебной теории, нового учебного эксперимента или новой технологии их изучения; от развития коллективной учебной деятельности студентов при наблюдении за демонстрационным (натурным и/или модельным) экспериментом преподавателя до совместной самостоятельной учебной деятельности при выполнении учебного натурного лабораторного эксперимента и модельного эксперимента над материальными моделями и индивидуальной самостоятельной учебной деятельности при проведении компьютерного модельного эксперимента.

6. Проведенная опытно-экспериментальная проверка эффективности разработанной методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента подтверждают гипотезу исследования. Подтверждена эффективность методики развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, а результаты позволяют говорить о развитии коллективной, совместной и индивидуальной самостоятельной учебной деятельности студентов, о повышении уровня обученности (полнота, осознанность и прочность приобретенных новых теоретических знаний), о формировании и развитии рефлексивных умений, творческих способностей, саморазвитии, самостоятельности и творческой активности студентов. Эффективность развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента подтверждена в ходе многолетней опытно-экспериментальной проверки, проведенной под руководством автора в различных вузах страны.

Дальнейшее развитие исследуемой темы предполагается проводить в соответствии с ближайшими перспективами развития средств информационных технологий и их внедрения в образовательный процесс вузов. Прежде всего, это относится к разработке теории и методики организации и развития учебной деятельности студентов при выполнении натурного и модельного эксперимента в дистанционном обучении.

Список публикаций автора по теме диссертации

         Идеи и результаты проведенного исследования отражены в 75 работах (общий объем 136 п.л.), основные из которых следующие:

Монографии

1. Чудинский, Р.М. Моделирование в технологическом образовании : Монография [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2001. – 226 с. (14 п.л., авторский текст 7 п.л.).

2. Чудинский, Р.М. Компьютерное моделирование в естественнонаучном и технологическом образовании : Монография [Текст] / Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2004. – 121 с. (7,6 п.л.).

3. Чудинский, Р.М. Натурный и модельный эксперимент в познавательной деятельности студентов направления «Технологическое образование» : Монография [Текст] / Р.М. Чудинский – М. : Школа будущего, 2005. – 271 с. (16,9 п.л.).

4. Чудинский, Р.М. Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента : Монография [Текст] / Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2008. – 161 с. (10 п.л.).

Учебные пособия

5. Чудинский, Р.М. Лабораторный практикум по курсу «ЭВМ в системах измерения и управления» : Учебное пособие [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский, Ю.Е. Сахаров. – В 3-х ч. Ч.I. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2001. –  72 с. (4,5 п.л., авторский текст 2 п.л.).

6. Чудинский, Р.М. Лабораторный практикум по курсу «ЭВМ в системах измерения и управления» : Учебное пособие [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский. – В 3-х ч. Ч.II. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2001. –  62 с. (4 п.л., авторский текст 2 п.л.).

7. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по электрорадиотехнике : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин. – В 2 ч. Ч. I. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2002. – 90 с. (5,6 п.л., авторский текст 3,6 п.л.).

8. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по электрорадиотехнике : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин. – В 2 ч. Ч. II. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2002. – 72 с. (4,5 п.л., авторский текст 2,5 п.л.).

9. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по курсу «Теория машин и механизмов» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2002. – 50 с. (3,1 п.л.).

10. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по курсу «Сопротивление материалов» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2003. – 90 с. (5,6 п.л.).

11. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по курсу «Теоретическая механика»: Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – В 2 ч. Ч.I. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2003. – 88 с. (5,5 п.л.).

12. Чудинский, Р.М. Компьютерный лабораторный практикум по курсу «Теоретическая механика» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – В 2 ч. Ч.II. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2003. – 97 с. (6,1 п.л.).

13. Чудинский, Р.М. Лабораторный практикум по курсу «ЭВМ в системах измерения и управления» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – В 3-х ч. Ч.III. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2004. – 78 с. (4,9 п.л.).

14. Чудинский, Р.М. Лабораторный практикум по курсу «Сопротивление материалов» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2004. – 33 с. (2,1 п.л., авторский текст 1 п.л.).

15. Чудинский, Р.М. Лабораторный практикум по курсу «Теория машин и механизмов» : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2004. – 59 с. (3,7 п.л., авторский текст 2 п.л.).

16. Чудинский, Р.М. Прикладная механика. Компьютерный лабораторный практикум : Учебное пособие [Текст] / Р.М. Чудинский. – Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. пед. ун-та, 2007. – 331 с. (19,7 п.л., гриф УМО вузов РФ по педагогическому образованию).

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

 для соискателей ученой степени доктора наук

17. Чудинский, Р.М. Натурный и модельный эксперимент в учебном познании [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Наука и школа. – 2002. – №3. – С. 33-41 (0,5 п.л., авторский текст 0,4 п.л.).

18. Чудинский, Р.М. Соотношение натурного и модельного эксперимента в физическом эксперименте [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Физическое образование в вузах. – 2003. – №2. – т.9. – С. 59-75 (1,5 п.л., авторский текст 1 п.л.).

19. Чудинский, Р.М. Компьютерное моделирование в процессе подготовки учителей технологии [Текст] / Р.М. Чудинский // Наука и школа. – 2003. – №6. – С. 9-16 (0,4 п.л.).

20. Чудинский, Р.М. Компьютеризированные системы средств обучения для проведения учебного эксперимента [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Физика в школе. – 2006. – №4. – С. 33-39 (0,4 п.л., авторский текст 0,2 п.л.).

21. Чудинский, Р.М. К вопросу о компьютеризации учебного эксперимента [Текст] / Р.М. Чудинский // Наука и школа. – 2006. – №6. – С. 69-71 (0,3 п.л.).

22. Чудинский, Р.М. Использование натурального и модельного эксперимента для развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» [Текст] / Р.М. Чудинский // Сибирский педагогический журнал. – 2007. – № 11. – С. 40-54 (0,9 п.л.).

23. Чудинский, Р.М. Методическая система натурного и модельного эксперимента для развития учебной деятельности студентов при обучении общетехническим дисциплинам [Текст] / Р.М. Чудинский // Вестник Тамбовского университета. Серия : Гуманитарные науки. – 2008. – №2 (58). – С. 343-348 (0,6 п.л.). 

24. Чудинский, Р.М. Модельный эксперимент при обучении студентов направления «Технологическое образование» общетехническим дисциплинам [Текст] / Р.М. Чудинский //  Вестник Тамбовского университета. Серия : Гуманитарные науки.  – 2008. – №3 (59). – С. 238-244 (0,7 п.л.).

25. Чудинский, Р.М. Современный демонстрационный эксперимент [Текст] / Р.М. Чудинский // Физическое образование в вузах. – 2008. – №3. – т.14. – С. 106-120 (1,4 п.л.).

26. Чудинский, Р.М. Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента [Текст] / Р.М. Чудинский // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И.Вернадского. Серия : Гуманитарные науки. – 2008. – № 4(14). – т.1. – С. 81-92 (1,2 п.л.).

Статьи в сборниках научных трудов

27. Чудинский, Р.М. Особенности разработки и применения технических средств для изучения высоких технологий [Текст] / Р.М. Чудинский, Г.А. Дюжаков // Технология 2000 : Сб. тр. VI международной конференции. – Самара, 2000. – С. 230 (0,06 п.л., авторский текст 0,03 п. л.).

28. Чудинский, Р.М. Физический эксперимент в процессе обучения студентов физике в педвузе [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Эффективность использования новых информационных технологий в учебном процессе : Материалы электр. науч.-практ. конф. – Ульяновск, 2000. – С. 13-24 (0,6 п.л., авторский текст 0,3 п.л.).

29. Чудинский, Р.М. Компьютерный эксперимент в процессе обучения физике [Текст] / Р.М. Чудинский // Новые технологии в образовании : Труды II Международной электронной науч. конф. – Воронеж, 2000. – С. 52-54 (0,2 п.л.).

30. Чудинский, Р.М. Применение компьютерных моделей в демонстрационном эксперименте в процессе технологической подготовки студентов [Текст] / Р.М. Чудинский // Новые технологии в образовании : Труды III Международной электронной науч. конф. – Воронеж, 2000. – С. 80-81 (0,12 п.л.).

31. Чудинский, Р.М. Использование модельного эксперимента в процессе подготовки учителя специальности «Технология и предпринимательство» [Текст] / Р.М. Чудинский // Совершенствование подготовки учителей технологии : Материалы Международной науч.- практ. конф. – М., 2001. – С. 88-91 (0,2 п.л.).

32. Чудинский, Р.М. Соотношение натурного и модельного эксперимента в процессе обучения физике [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Проблемы учебного физического эксперимента : Сб. науч. тр., Вып.13. – М. : ИОСО РАО, 2001. – С. 63-70 (0,4 п.л., авторский текст 0,2 п.л.).

33. Чудинский, Р.М. Постановка и проведение лабораторных работ для изучения высоких технологий в процессе подготовки учителей образовательной области «Технология» [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы. Ч. 2 : Материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Екатеринбург, 2001. – С. 45-48 (0,24 п.л., авторский текст 0,12 п.л.).

34. Чудинский, Р.М. Самостоятельная проектная деятельность студентов при изучении преобразований энергии [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский  // Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы. Ч. 2 : Материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Екатеринбург, 2001. – С. 76-78 (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

35. Чудинский, Р.М. Применение вычислительного эксперимента в процессе изучения студентами педвуза технической механики [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Технология – XXI век : Материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. – Киров, 2001. – С. 116-118 (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

36. Чудинский, Р.М. Информационные и высокие технологии в системе физико-технической подготовки студентов педвуза [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Технология – XXI век : Материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. – Киров, 2001. – С. 118-120. (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

37. Чудинский, Р.М. Использование компьютерных лабораторий в натурном эксперименте по физике [Текст] / Р.М. Чудинский // Информационные технологии в науке и образовании (МКИТО-2001) : Материалы Международной науч.-практ. конф. – Шахты, 2001. – С. 18-20 (0,2 п.л.).

38. Чудинский, Р.М. Компьютерное моделирование в процессе обучения физике студентов педвуза [Текст] / Р.М. Чудинский // Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах : Материалы III Уральской регион. науч.-практ. конф. – Уфа, 2001. – С. 186-189 (0,2 п.л.).

39. Чудинский, Р.М. Основы самостоятельного конструирования преобразователей к персональному компьютеру для проведения учебного физического эксперимента [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Проблемы учебного физического эксперимента : Сб. науч. тр., Вып. 15. – М. : ИОСО РАО, 2002. – С. 73-77 (0,3 п.л., авторский текст 0,2 п.л.).

40. Чудинский, Р.М. Компьютерный эксперимент в системе учебного физического эксперимента [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский // Проблемы учебного физического эксперимента : Сб. науч. тр., Вып. 16. – М. : ИОСО РАО, 2002. – С. 64-69 (0,3 п.л., авторский текст 0,2 п.л.).

41. Чудинский, Р.М. Моделирование систем управления при изучении студентами основ высоких технологий [Текст] / Ю.А. Воронин, Р.М. Чудинский //  Технология, предпринимательство, экономика : Межвуз. сб. статей. – Ч. I. – Тула : ТГПУ, 2002. – С. 38-45 (0,5 п.л., авторский текст 0,25 п.л.).

42. Чудинский, Р.М. Разработка лабораторного практикума с использованием компьютерного моделирования по электрорадиотехнике [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин //  Технология, предпринимательство, экономика : Межвуз. сб. статей. – Ч. I. – Тула : ТГПУ, 2002. – С. 215-218.  (0,5 п.л., авторский текст 0,3 п.л.).

43. Чудинский, Р.М. Использование программного средства CircuitMaker 2000 на лабораторно-практических занятиях по радиоэлектронике [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Актуальные вопросы развития образовательной области «Технология» : Материалы регион. науч.-практ. конф. – Нижний Новгород, 2002. – С. 138-141 (0,25 п.л., авторский текст 0,15 п.л.).

44. Чудинский, Р.М. Использование персонального компьютера в учебном физическом эксперименте [Текст] / Р.М. Чудинский // Учебный физический эксперимент и его совершенствование : Межвуз. сб. науч. трудов. – Пенза, 2002. – С. 20-26 (0,4 п.л.).

45. Чудинский, Р.М. Модельный эксперимент в процессе подготовки учителя технологии [Текст] / Р.М. Чудинский // Актуальные вопросы развития образовательной области «Технология» : Материалы Всерос. электр. заоч. конф. – Комсомольск-на-Амуре, 2002. – Ч. 1. – С. 7-19 (0,7 п.л.).

46. Чудинский, Р.М. Компьютерное имитационное моделирование в цифровой технике [Текст] / А.А. Володин, Р.М. Чудинский // Актуальные вопросы развития образовательной области «Технология» : Материалы Всерос. электр. заоч. конф. – Комсомольск-на-Амуре, 2002. – Ч. 1. – С. 59-70 (0,65 п.л., авторский текст 0,4 п.л.).

47. Чудинский, Р.М. Компьютерное моделирование в процессе изучения студентами курса «Теория машин и механизмов» [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое образование : состояние, проблемы и перспективы развития : Материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Иркутск, 2002. – С. 161-164 (0,2 п.л.).

48. Чудинский, Р.М. Изучение основ цифровой техники с использованием метода компьютерного моделирования [Текст] / А.А. Володин, Р.М. Чудинский // Технологическое образование : состояние, проблемы и перспективы развития : Материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Иркутск, 2002. – С. 45-48 (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

49. Чудинский, Р.М. Натурный и модельный эксперимент в процессе подготовки будущих учителей технологии [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое образование в школе и ВУЗе в условиях модернизации образования : Материалы Международной науч.-практ. конф. – М., 2003. – С. 124-126 (0,2 п.л.).

50. Чудинский, Р.М. Организация самостоятельной деятельности студентов по изучению основ цифровой техники методом компьютерного имитационного моделирования в вузе [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технологическое образование в школе и ВУЗе в условиях модернизации образования : Материалы Международной науч.-практ. конф. – М., 2003. – С. 239-242 (0,25 п.л., авторский текст 0,2 п.л.).

51. Чудинский, Р.М. Специфика использования дидактических принципов при изучении цифровой техники будущими учителями технологии [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Актуальные проблемы непрерывного технологического образования : Сб. науч. и учеб.-метод. статей VII межрегион. науч.-практ. конф. – Шадринск, 2003. – С. 142-146 (0,3 п.л., авторский текст 0,15 п.л.).

52. Чудинский, Р.М. Процесс обучения будущих учителей технологии курсу «Электрорадиотехника» с использованием метода компьютерного моделирования [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технолого-экономическое образование в XXI веке : Сборник трудов Международной научно-практической конференции. – Ч.II. – Новосибирск, 2003. – С. 52-56 (0,3 п.л., авторский текст 0,15 п.л.).

53. Чудинский, Р.М. Разработка лабораторного практикума с использованием компьютерного моделирования по сопротивлению материалов [Текст] / Р.М. Чудинский // Технология. Творчество. Личность : Материалы Международной науч.-практ. конф. – Курск, 2003. – С. 208-210 (0,3 п.л.).

54. Чудинский, Р.М. Компьютерное имитационное моделирование при изучении будущими учителями технологии основ цифровой техники [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технология. Творчество. Личность : Материалы Международной науч.-практ. конф. – Курск, 2003. – С. 210-212 (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

55. Чудинский, Р.М. Использование программных педагогических средств компьютерного моделирования при обучении студентов курсу «Сопротивление материалов» [Текст] / Р.М. Чудинский // Технология, предпринимательство, экономика : Межвуз. сб. статей. – Ч. II. – Тула, 2004. – С. 169-176 (0,4 п.л.).

56. Чудинский, Р.М. Компьютерное имитационное моделирование при изучении основ цифровой техники будущими учителями технологии [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технология, предпринимательство, экономика : Межвуз. сб. статей. – Ч. II. – Тула, 2004. – С. 176-182 (0,4 п.л., авторский текст 0,3 п.л.).

57. Чудинский, Р.М. Использование программного средства Working Model 2D на лабораторно-практических занятиях по теоретической механике [Текст] / Р.М. Чудинский // Пути совершенствования технологической подготовки в вузе и школе : Межвузовский сборник научно-методических трудов. – Стерлитамак, 2004. – С. 198-202 (0,3 п.л.).

58. Чудинский, Р.М. Компьютерное имитационное моделирование при изучении основ цифровой техники студентами педвуза [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Пути совершенствования технологической подготовки в вузе и школе : Межвузовский сборник научно-методических трудов. – Стерлитамак, 2004. – С. 203-207 (0,3 п.л., авторский текст 0,15 п.л.).

59. Чудинский, Р.М. Компьютерное моделирование в процессе обучения студентов курсу «Теоретическая механика» [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое развитие в условиях модернизации образования : Материалы X Международной конференции по технологическому образованию школьников. – М., 2004. – С. 349-351 (0,2 п.л.).

60. Чудинский, Р.М. Применение программного средства компьютерного имитационного моделирования CircuitMaker 2000 в самостоятельной внеаудиторной деятельности студентов педвуза [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технологическое развитие в условиях модернизации образования : Материалы X Международной конференции по технологическому образованию школьников. – М., 2004. – С. 347-349 (0,2 п.л., авторский текст 0,1 п.л.).

61. Чудинский, Р.М. Дидактические требования к программным средствам компьютерного моделирования, используемым в технологической подготовке студентов педвуза [Текст] / Р.М. Чудинский, А.А. Володин // Технологическое образование в школе и ВУЗе : Материалы научно-практической конференции МПГУ. – М., 2005. – С. 207-210 (0,25 п.л., авторский текст 0,15 п.л.).

62. Чудинский, Р.М. Персональный компьютер в учебном эксперименте [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое образование в школе и ВУЗе : Материалы научно-практической конференции МПГУ. – М., 2005. – С. 202-206 (0,25 п.л.).

63. Чудинский, Р.М. Персональный компьютер в учебном эксперименте при изучении общетехнических дисциплин будущими учителями технологии [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое образование школьников в начале XXI века : Материалы XI Международной конференции. – Брянск, 2005. – С. 241-245 (0,25 п.л.).

64. Чудинский, Р.М. Особенности использования модельного эксперимента при изучении будущими учителями технологии систем управления [Текст] / Р.М. Чудинский // Технологическое образование в школе и ВУЗе : Материалы научно-практической конференции МПГУ. – М., 2006. – С. 274-278 (0,25 п.л.).

Тезисы докладов и выступлений на научных конференциях

По теме исследования автором опубликовано 11 тезисов докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях общим объемом авторского текста более 1 п.л.

 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.