авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Дидактические условия использования дисплейных форм наглядности в обучении студентов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Жук Юлия Александровна

Дидактические условия использования дисплейных форм

наглядности в обучении студентов

13.00.01. – общая педагогика, история педагогики и образования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Научный руководитель – доктор психологических наук, профессор Куликов Л.В.

Санкт-Петербург 2010

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете Научный руководитель доктор психологических наук, профессор Куликов Леонид Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Шарухин Анатолий Петрович Санкт-Петербургский военный институт внутренних войск МВД России кандидат педагогических наук, доцент Петрановский Анатолий Константинович Балтийская академия туризма и предпринимательства (Санкт – Петербург)

Ведущая организация:

Российский государственный педагогический университет им А.И. Герцена (Санкт-Петербург)

Защита состоится 20 октября 2010 года в 14.00 на заседании совета Д212.232.42 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт Петербургском государственном университете по адресу: ауд. факультета психологии, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, 199034.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М.Горького Санкт-Петербургского государственного университета (Университетская наб. 7/9, Санкт-Петербург.) Автореферат разослан _ сентября 2010 года Учёный секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Макаров Ю.А.

Введение Актуальность темы:

Объективные потребности современного образования обусловили создание и применение в вузах различных технических средств обучения, которые предназначены для того, чтобы помочь студентам быстрее и легче получать более полную и точную информацию об изучаемом явлении или объекте, тем самым повысить качество обучения.

В работах П.А. Баврина, Н.М. Ежовой, С.П. Новикова, Н.М.

Романенко, Е.А.Бондаренко отмечено, что не только зрительное восприятие информации с монитора компьютера, а вся познавательная деятельность обучающихся в условиях дисплейной наглядности, имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при организации процесса обучения.

О.Б.Тыщенко подчеркивает преимущества экранного (с помощью дисплея, монитора) предъявления материала, объясняя это тем, что показ предмета на экране в разных планах диктует последовательность и ход процесса восприятия, т.о. построение кадров делает его объективно управляемым.

Проблемы разработки учебно-методических пособий для системы дистанционного образования, а также практические рекомендации по их решению описаны в работах В.И. Солдаткина, М.В. Васильцова, О.В.Долженко, Л.Х. Зайнутдиновой, С.П. Новикова, О.Н. Новосельцевой, О.В.Птушенко.

За последние десятилетия изменилась информационно-образовательная среда. Одним из самых популярных источников информации стал компьютер. Учет особенностей учебного материала, представляемого с помощью дисплея, является новым направлением исследований ученых в области изучения влияния и совершенствования форм наглядности в процессе обучения.

Анализ научной психолого-педагогической литературы и опыт практической работы в высшей школе позволили выделить противоречия между:

- возросшей ролью вузов в осуществлении модернизации образования, внедрения новых информационных технологий мультимедиа в учебно воспитательный процесс вуза и определенной консервативностью преподавательского состава, слабо подготовленного к изменениям, происходящим в научно-технических сферах;

- инновационными процессами в образовании и отсутствием механизма обеспечения их положительного воздействия на процессы обучения, воспитания и развития студентов;

- активным использованием компьютерной техники в обучении студентов и слабой разработанностью педагогических, психологических и технических условий ее качественного применения.

Сегодня возрастает актуальность и значение решения проблем технического и художественного обеспечения оптимального режима восприятия наглядной дисплейной информации, а также и психолого-педагогические проблемы, которые затрагивают существенные механизмы усвоения знаний в учебном процессе. Компьютерные программы учебного назначения должны разрабатываться с ориентацией на такие возможности компьютера, которыми не обладают традиционные средства передачи учебной информации. При этом должны тщательно исследоваться возможные методы и способы применения дисплейной наглядности, а также дидактические условия ее использования, способствующие формированию у студентов таких приемов умственной и практической деятельности, которые в наибольшей степени соответствуют содержанию и характеру решаемых учебных задач.

Поиск оптимального набора параметров мультимедийных фрагментов, формы представления дидактического материала, учитывающих не только содержательную, но и организационную стороны процесса обучения, а также особенности конструирования учебной информации в условиях дисплейной наглядности является мало изученным направлением и имеет большое практическое значение. Не смотря на очевидные достижения исследований в данной области, до настоящего времени не разработана концепция использования дисплейных форм наглядности для эффективной поддержки учебного процесса.



Таким образом, в образовательном процессе высшей школы существует проблема: наличие противоречия между настоятельной необходимостью использования дисплейных форм наглядности в обучении студентов и отсутствием педагогически обоснованных дидактических условий, обеспечивающих эффективное их применение.

Объект исследования: образовательный процесс вуза.

Предмет исследования: дидактические условия использования дисплейных форм наглядности в процессе обучения студентов.

Цель исследования: теоретическое обоснование и опытно экспериментальная проверка дидактических условий эффективного использования дисплейных форм наглядности в обучении студентов.

Задачи исследования:

• Осуществить научно-теоретический анализ проблемы использования дисплейных форм наглядности в учебном процессе.

• Определить педагогические, психологические, технические характеристики дисплейной наглядности, которые необходимо учитывать при создании и использовании определенного вида дисплейной наглядности.

• Выявить наиболее эффективные формы представления учебной информации в дисплейной наглядности.

• Установить влияние дисплейных форм наглядности на результаты познавательной деятельности студентов.

Методы исследования:

1. Теоретические методы: моделирование педагогических ситуаций, теоретический анализ педагогических фактов и явлений.

2. Эмпирические методы: педагогический эксперимент наблюдение, интервью, тестирование, беседа, анкетирование, изучение педагогической документации и результатов деятельности, 3. Методы количественной и качественной обработки педагогической информации - методы математической статистики (дисперсионный анализ, парная линейная регрессия), шкалирование.

В основу исследования положена следующая гипотеза: использование дисплейных форм наглядности в процессе обучении студентов повышает качество знаний если:

• организована психолого-педагогическая и практическая подготовка преподавателей и студентов к использованию дисплейных форм наглядности;

• конструирование учебной информации в дисплейной наглядности осуществляется с учетом:

- содержания учебного курса;

- дидактических задач на конкретном этапе процесса обучения (формирование представлений, понятий, закрепление знаний, их повторение, контроль и проверка);

- форм организации учебного процесса (лекции, семинар, консультация);

• обеспечена дифференциация и интеграция дидактического материала для различных форм представления учебной информации.

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

• фундаментальные исследования в области философии и методологии образования (Н.В.Бордовская, Б.С.Гершунский, В.В.Горшкова, В.И.Загвязинский, В.В.Краевский, И.П. Подласый, А.А. Реан);

• исследования в области общей педагогики, дидактики, теории содержания образования, программированного обучения (Б.Б.Айсмонтас, С.И.Архангельский, Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, В.И.Гинецинский, Н.Ф.Голованова, В.К.Дьяченко, А.В.Коржуев, И.Я.Лернер, Б.Ф.Ломов, П.И.

Пидкасистый, В.А. Попков, В.А. Ситаров, Б.Скиннер, В.А. Сластенин, Н.А.

Сорокин, А.В.Хуторской, В.А.Якунин);

• теория компьютеризации образования, а также исследования основных тенденций использования компьютерной техники в процессе обучения (Дж.Веллингтон, Б.С.Гершунский, А.Гленн, А.П.Ершов, Г.А.Звенигородский, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, Н.Д.Никандров, С.Пайперт, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, С. Смитт, Н.Ф. Талызин,);

• концепция принципа наглядности, исследования проблемы обеспечения наглядности в обучении (Б.Г. Ананьев, Е.Р. Баклицкая, Л.В. Занков, Я.А.Коменский, Г.А. Комиссарова, Л.В.Куликов, И.И.Лобач, Д.Локк, И.Г.Песталоцци, Ж–Ж.Руссо, Н.Ф.Тищенко, К.Д.Ушинский, М.А.Холодная);

кроме этого в своей работе мы учитывали положения:

• государственной программы высшего образования по химическим специальностям (ЕН.Ф.04 ХИМИЯ, раздел "Органическая химия", ЕН.Р. Органическая химия, ЕН.Р.01 Органическая химия);

• постановления Государственного комитета стандартов Российской Федерации (система «ЧЕЛОВЕК—МАШИНА». Кодирование зрительной информации ГОСТ 21829-76. Общие эргономические требования) • концептуального подхода к совершенствованию отечественного образования ("Национальная доктрина образования", "Федеральная программа развития образования", "Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года", закон Российской Федерации "Об образовании", закон Российской Федерации "О высшем и послевузовском образовании ").

Эмпирическая база исследования.

Исследование проводилось на базе Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии (СПбГЛТА), Сыктывкарского лесного института (филиал СПбГЛТА), Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. Мечникова.

В исследовании принимали участие преподаватели и студенты различных факультетов и специальностей («лесное дело», «лесное дело и ландшафтное дело», «садово-парковое и ландшафтное строительство», «химическая технология органических веществ и топлива», «технология химической переработки древесины», «технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств», «стандартизация и сертификация», «технология деревопереработки», «охрана окружающей среды рациональное использование природных ресурсов», «лечебное дело»). В целом было охвачено 249 преподавателей, студентов.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Основные результаты исследования нашли отражение в научных статьях, тезисах, в докладах на всероссийских и международных конференциях, в выступлениях на заседаниях кафедры органической химии Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии, а также в организации собственного опыта разработки и внедрения дисплейных форм наглядности в учебный процесс вуза.

Научная обоснованность, достоверность полученных данных, выводов диссертационного исследования обеспечена:

• анализом исследуемой проблемы в психологическом и педагогическом аспектах;

• последовательностью реализации, непротиворечивостью и четким обозначением методологических позиций;

• использованием во взаимосвязи разнообразных методов, отобранных в соответствии со спецификой каждого этапа исследования;

• репрезентативностью выборки;

• вариативностью экспериментальной работы с учетом действия различных факторов;

• многократными апробациями выдвинутых положений, практическим подтверждением основных теоретических положений исследований.

Научная новизна и теоретическая значимость диссертационного исследования состоят в следующем:

- уточнены следующие понятия: «дисплейные формы наглядности», «гипермедийная структура дисплейной наглядности»;

- обоснованы дидактические условия использования дисплейных форм наглядности (конструирование учебной информации с учетом форм организации учебного процесса, содержания учебного курса и дидактических задач на конкретном этапе процесса обучения;

необходимость дифференциации и интеграции дидактического материала для различных форм представления учебной информации;

подготовка преподавателей и студентов к их использованию), открывающие научно-педагогическое направление совершенствования обучения в вузе;





- определены основные дидактические функции дисплейной наглядности (информативная, компенсаторная, интегративная, воспитательная, фиксирующая внимание и активизирующая запоминание), которые способствуют повышению качества познавательной деятельности;

- предложен алгоритм дифференциации дидактического материала с последующей его интеграцией в гипермедийную структуру, которая способствует повышению эффективности познавательной деятельности студентов.

Практическая значимость исследования.

• На основе исследования разработаны методические рекомендации для преподавателей по созданию и использованию дисплейных форм наглядности в учебном процессе.

• Содержание теоретической, а также эмпирической части диссертации может быть включено в состав лекционных курсов по профессиональной педагогике, а также спецкурсов по дидактике использования мультимедиа.

• Самостоятельное прикладное значение имеют разработанные автором дисплейные формы наглядности, которые могут быть использованы в полном объеме или в различных частях, в их первоначальном или модифицированном вариантах в системе профессиональной подготовки специалистов другого технического профиля.

• Предложенная методика интеграции различных форм представления мультимедийной наглядности может быть частично или полностью включена в новые учебно-методические и исследовательские проекты.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Дифференциация и интеграция дидактического материала для различных форм представления учебной информации;

учет форм организации учебного процесса, содержания учебного курса, дидактических задач на конкретном этапе процесса обучения при конструировании учебной информации в дисплейной наглядности, а также психологическая и практическая подготовка преподавателей и студентов к ее использованию способствуют повышению эффективности обучения студентов.

2. Каждая форма дисплейной наглядности оказывает различное влияние на познавательную деятельность студентов:

• использование «динамичной трёхмерной наглядности» эффективно при предъявлении информации, связанной с изучением скрытых от непосредственного восприятия свойств объекта, его различных ненаблюдаемых характеристик и связей;

• при предъявлении информации, связанной с неизвестными объектами, предметами или явлениями, при изучении их внешних характеристик и связей изучаемого объекта, наиболее эффективно использование «статичной трехмерной наглядности», применение для данного дидактического материала «динамичной трёхмерной наглядности» или анимации не дает положительных результатов.

Это указывает на целесообразность использования взаимодополняющих форм представления учебной информации.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, 3х глав, заключения, списка литературы, включающего 131 источник, 14 таблиц, 23 рисунка, 20 приложений. Общий объем – 193 страница.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, характеризуется научный аппарат: сформулированы цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, методы, опытно-экспериментальная база, этапы исследования, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы использования наглядности в современном обучении» показана история развития и применения различных форм наглядности в обучении, представлены современные проблемы и тенденции в исследованиях этого направления, дано научно психологическое обоснование использования наглядности в обучении студентов, выявлены особенности дисплейных форм наглядности.

Представление о том, что знания являются результатом опыта, приобретаемого благодаря чувствам, получило свое научное обоснование благодаря работам Я.А. Коменского. В дальнейшем, Д.Локк, М.В.Ломоносов, И.Г. Песталоцци, К.Д.Ушинский, Л.Н. Толстой и др., не только констатировали тот факт, что процесс обучения должен осуществляться с использованием наглядности, но и предложили конкретные рекомендации к организации подобной учебной работы.

История использования компьютера как мощнейшего средства для предъявления информации шла по пути его совершенствования. Сначала это была простая передача текста, затем в текст стали включаться статичные изображения, практически одновременно появились звук и динамичное изображение. Современные мультимедиа технологии дают возможность потребителю информации активно влиять на ее содержание и формы представления.

«Форму представления учебной информации можно рассматривать как способ управления учебно-познавательной деятельностью учащихся (студентов), поскольку форма представления учебной информации является существенным фактором, обеспечивающим ее восприятие, понимание и усвоение. Важная роль в обеспечении понимания любой информации, в том числе и учебной, принадлежит наглядно – образной форме ее репрезентации»

(Якунин В.А., 1998г, с.248).

Ряд исследований, проведенных в направлении изучения проблемы обеспечения наглядности в условиях применения технических средств, а также по сравнению эффективности использования различных форм наглядности был проведен на базе Санкт-Петербургкого государственного университета. Так И.И.Лобачевым (1980г.), на основании проведенных опытов была установлена решающая роль образного представления задачи в успешности ее решения. Кроме того, им были предприняты попытки ранжировать различные формы наглядности по степени значимости в обучении, а также показано, что комплексное применение средств наглядности наиболее предпочтительно, причем их сочетание должно быть оптимально подобрано в соответствии с замыслом, целями решаемой задачи, но при этом доминирующее положение в наглядных комплексах должно быть отведено натуральным средствам наглядности. М.А.Холодная (1974г.) экспериментально установила факт ускорения поиска смысловых связей (понимания) в случае участия образных структур в процессе умственной понятийной деятельности. В результате исследований Э.Б.Селивановой (1979г.), которая сравнивала эффективность применения двух форм наглядности (чувственно-наглядной и образно-символической) в обучении физики, делается выводы о том, что при раскрытии наиболее общих физических понятий нужно опираться на более обобщенные формы наглядности. Сходные результаты получены в исследованиях Н.Ф. Тищенко (1981 г.). Для развития творческого мышления, по его мнению, необходимы средства обучения, в которых были бы заложены возможности образно понятийных преобразований, этим требованиям отвечают образно концептуальные схемы. Результаты исследования Корневой З.Ф. позволили установить, что полимодальная динамическая наглядность, т.е. развернутое во времени применение зрительной и слуховой наглядности обеспечивает более высокий уровень усвоения учебного материала (1985 г.) Современная дидактика также отстаивает значение наглядно-образных впечатлений в обучении при формировании теоретического знания. В формулировке В.А.Якунина, мы находим отражение информационной теории: "наглядность – это способ предъявления информации об объектах, явлениях и процессах, при котором они представляются как нечто целое в совокупности их существенных связей и свойств".

Дисплейные формы наглядности (ДФН) – это экранное предъявление материала – подача материала с ограниченной плоскости (дисплея, монитора), на которой развертывается изображение. Их можно отнести к образовательным электронным изданиям, которые определяются как «совокупность информации, содержащей систематизированный материал по соответствующей научно–практической области знаний, обеспечивающей творческое и активное овладение студентами и учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области» (Л.Х.Зайтнудинова, 1997г., с.92).

Отличительная особенность образовательного электронного издания состоит в том, что оно не может быть редуцировано к бумажному варианту без потери дидактических свойств. Благодаря огромным возможностям отобразить предмет, процесс или явление предельно реалистично смоделировать их, дисплейные формы наглядности оказались наиболее востребованными в процессе обучения. Использование основных каналов человеческого восприятия определяет особую силу воздействия мультимедийной наглядности, где ведущие типы восприятия могут очень быстро сменяться. Знание свойств дисплейной наглядности помогает умело использовать её в обучении. Опираясь на них, можно усилить эффект психолого-педагогического воздействия, реализовать намечаемые дидактические и методические цели.

Анализ научных публикаций по проблемам использования компьютерных демонстраций в процессе обучения в вузе показал, что в основу образовательных, информационных, электронных технологий обязательно должна быть заложена модель обучаемого, которому предстоит работать с обучающими системами. Должны тщательно исследоваться для практического применения возможные методы применения ДФН, а также дидактические условия их использования.

Во второй главе «Психолого-педагогические и технические характеристики дисплейной формы наглядности» выявлены и обоснованы педагогические, психологические и технические требования к ее созданию и использованию, показаны особенности познавательной деятельности в условиях дисплейной наглядности, описаны результаты мониторинга отношения преподавателей и студентов к применению мультимедийных технологий в обучении. В ходе анализа литературы по данной теме, а также обобщения результатов экспериментальной работы была определена система общих требований предъявляемых к дисплейной наглядности: это не только условия соблюдения законов восприятия видеоизображения и прегнантности, закономерностей построения изображения на экране, соблюдение цветовых кодировок зрительной информации, поддержка эргономических, санитарно-гигиенических, эстетических требований, а также учет дидактических критериев отбора учебного материала. Кроме этого определены основные образовательные функции дисплейной наглядности: информативная (передача необходимой для обучения информации), компенсаторная (облегчение процесса обучения, уменьшение затрат времени, сил студентов и преподавателей), интегративная (предоставление возможности рассматривать изучаемый объект или явление по частям, и в целом, в статике и динамике, что позволяет целостно, взаимосвязано представить учебный материал), воспитательная, фиксирующая внимания и активизирующая запоминание), которые способствуют усилению мотивации и познавательной деятельности.

Основываясь на технической характеристике дисплейных форм наглядности, можно полагать, что она требует большей активности восприятия. Даже в случае, когда мы имеем дело с «плоским» изображением, экран предполагает за ним создание объема. Именно поэтому любая модель, реализующая работу с пространством (трехмерная анимация, видеофрагменты) в случае грамотного применения методики создания экранного образа будет успешной. Компьютер позволяет в наглядной форме представить последствия любого действия и показать условия его выполнения, что имеет огромное значение для студентов, которые не могут перевести услышанную информацию во внутреннюю визуальную форму.

Представление предмета на разных уровнях абстракции, фиксируемых разными формами дисплейной наглядности, дает возможность организовать усвоение конкретного предмета на высоком уровне обобщения, характерном для современного теоретического мышления.

В результате мониторинга мнения профессорско-преподавательского состава различных кафедр, специальностей Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии, Санкт-Петербургской медицинской академии им. Мечникова, Сыктывкарского лесного института (в опросе приняло участие 243 человека) удалось установить, что количество преподавателей, использующих дисплейную наглядность в обучении студентов, превышает тех, кто не применяет, но не намного. Анализ результатов опроса позволил выявить причины, которые создают у отдельных преподавателей определенные предубеждения, своеобразный психологический барьер, сдерживающий использование компьютерных технологий в их практике. Среди преподавателей, возраст которых превышал 70 летний рубеж, основная причина указывалась та, что не владеют техникой на должном уровне, а также то, что в своей работе предпочитают использовать наглядность других видов. Ответы возрастных категорий "30" и "30-50", "50-70" сводились в основном к двум причинам: во-первых, это отсутствие технической базы и достаточного количества оборудования, на котором можно демонстрировать дисплейную наглядность. Во-вторых, это то, что существующая дисплейная наглядность не удовлетворяет их требованиям, а создать свою не могут, по ряду причин: плохое владение компьютерными программами, нехватка свободного времени, отсутствие современного личного компьютера и т.д.

Проанализировав отрицательные отзывы, было выявлено, что они вызваны в основном недостаточной психологической и практической подготовкой преподавателей к использованию компьютерной техники, а не самим процессом обучения с применением компьютерной техники. Для действенного использования компьютерных демонстраций, педагог должен овладеть совокупностью как общедидактических так и специальных знаний, навыков и умений. А также непременным условием применения ДФН является заинтересованность педагога в ее использовании.

Современный образовательный процесс предъявляет не менее серьезные требования и к подготовленности студентов к использованию ДФН в их обучении. Так, у большинства учащихся самым серьезным камнем преткновения является замена привычного источника информации на дисплей, монитор компьютера. Визуальная среда на экране монитора является искусственной, по многим параметрам отличающейся от естественной. Естественным для человека является восприятие в отраженном свете, а на дисплее информация передается с помощью излучающего света.

Но в результате систематического использования ДФН в обучении у студентов формируется навык распределения внимания, способности адекватного восприятия информации с дисплея. Овладение этими приемами позволяет студентам осознанно подходить к анализу любых объектов, получать информацию, необходимую для решения очередных учебных задач.

Подготовка преподавателей к использованию дисплейных форм наглядности проводилась в рамках учебной программы по дисциплине «Мультимедийные технологии» на факультете повышения квалификации.

Курс включал 16 часов лекций и 18 часов практики. Оценка результатов занятий проводилась по двум показателям: Квып (отношение числа выполненных заданий к общему количеству) и t (время, затраченное на выполнение заданных действий) в начале и в конце срока обучения. В результате анализа эмпирических данных было выявлено, что Квып в среднем повысился с 0,32 до 0,75 баллов, при этом t сократилось с 13,4 до 10 минут.

Также, следует отметить, что сами обучающиеся отмечали повышение психологической устойчивости к своим ошибочным действиям. Таким образом, усвоение содержания программы создаст лишь основу для постоянного самосовершенствования преподавателей и творческих поисков, направленных на улучшение подготовки обучаемых.

Важнейшим условием эффективности профессиональной деятельности педагога в этих условиях становится компьютерная культура. Это значит, что преподаватель, использующий в учебном процессе ДФН, должен: знать возможности компьютера в своей предметной области и обладать навыками работы в условиях применения ДФН, уметь руководить работой обучаемых в дисплейном классе, уметь подбирать и соответственным образом компоновать учебный материал, исходя из целей обучения создавать проблемные ситуации на занятиях, разрабатывать собственные или в сотрудничестве с программистами ДФН, уметь разумно сочетать использование ДФН с другими средствами обучения. Непременным условием применения ДФН является заинтересованность педагога в ее использовании. Преподаватель должен увидеть, что данная технология помогает ему решать некоторые педагогические задачи обучения более эффективно.

Психолого-педагогическая подготовка преподавательского состава к использованию ДФН может проводиться также и в форме учебно методических сборов, обмена опытом на внутривузовских практических семинарах, школ молодых преподавателей и др. Для проведения таких занятий могут привлекаться как частные, так и специалисты своего вуза по педагогике, психологии и информатике. После чего целесообразно проводить практические семинары на кафедрах, факультетах, где преподаватели могут поделиться опытом создания и использования ДФН, продемонстрировать и обсудить достоинства и недостатки своих разработок. Таким образом, психологическая и практическая подготовленность преподавателей и студентов к использованию дисплейных форм наглядности является одним из условий эффективного внедрения электронных образовательных изданий в вузовскую практику.

В третьей главе «Организация использования дисплейных форм наглядности в обучении студентов» определены основные критерии оценки эффективности применения мультимедийной наглядности, даны методики их определения, описан алгоритм дифференциации дидактического материала с последующей его интеграцией в гипермедийную структуру, проводится анализ экспериментальных данных исследования влияния дисплейных форм дисплейных наглядности на познавательную деятельность.

Для оценки эффективности использования ДФН в обучении студентов мы использовали операциональные и процессуальные критерии, ориентированные в первую очередь на определение психолого педагогического воздействия ДФН на познавательную деятельность обучаемых. Учитывались такие показатели как:

- общий объем усвоенных знаний и количество усвоенных понятий (отражают полноту усвоения испытуемым какого-либо содержательного компонента требований к уровню подготовки);

- коэффициенты точности и прочности усвоения (отражают качество усвоения испытуемым содержательного компонента);

- коэффициент времени (показывает временные затраты на обучение).

При педагогическом оценивании не учитывалась системность организации знания и психологические механизмы овладения знаниями, лишь опосредованно диагностировались интегральные изменения познавательной сферы личности обучаемого. Именно познавательные структуры личностного опыта студента являлись главной качественной основой оценки эффективности использования ДФН в рамках процесса обучения в вузе.

При проведении любого педагогического эксперимента важно, чтобы экспериментальная и контрольная группы были сравнимы по основным показателям равенства начальных условий, существенным с точки зрения исследования. В эксперименте необходимо было учитывать начальный уровень подготовки студентов. Это было обосновано тем, что, курс «Органическая химия» является общеобразовательной дисциплиной, т.о.

степень подготовки студентов по данному предмету очень вариативна что отражается на последующем обучении. Вследствие этого констатирующий этап состоял в выявлении состояния уровня сформированности знаний студентов по химии. Экспериментальной площадкой являлась Санкт Петербургская государственная лесотехническая академия, I курс лесохозяйственного факультета (ЛХФ) и факультета механической технологии деревообработки (МТД). На основании полученных эмпирических данных нами была выделена выборка студентов с относительно равными способностями и уровнем знаний по данному учебному предмету. Из которой были сформированы два потока:

экспериментальный, где последующее обучение велось с использованием ДФН и контрольный, где обучение велось по традиционному способу. В каждом потоке было по 4 учебные студенческие группы, которые участвовали в следующем этапе нашего эксперимента.

Большое количество компьютерных программ предоставляет огромные возможности реализации педагогических замыслов. Перед преподавателями, которые разрабатывают ДФН, на разных этапах их работы возникает проблема выбора формы предъявления учебной информации. Решение этого вопроса чаще всего происходит интуитивно и напрямую зависит от вкуса и позиции разработчика. Мы решили к данной проблеме подойти экспериментальным путем и выявить влияние различных способов представления учебной информации на познавательную деятельность студентов, для того, чтобы определить наиболее эффективную форму предъявления наглядного материала. С учетом многообразия возможности представления наглядного материала по органической химии нами было разработаны ДФН различного уровня (классификация Л.Х.Зайтнудиновой, 1997 г.):

- «статичная двумерная наглядность», 2D графика + текст (II уровень);

- «статичная трехмерная наглядность» 3D графика + текст + звук (III уровень);

- «динамичная трехмерная наглядность», 3D графика + анимация + текст + звук (IV уровень).

В нашем исследовании нас интересовало влияние формы представления учебного материала на познавательную деятельность студентов. Эмпирические данные показали, что в отдельности каждая форма дисплейной наглядности, оказывает различное влияние на усвоение знаний студентами по отдельным параграфам, разделам, вопросам, темам. Таким образом, еще условием эффективного применения ДФН является, использование взаимодополняющих форм представления учебной информации для обеспечения целостного представления объекта изучения.

Анализ результатов эксперимента выявил также необходимость дифференцировать способы предъявления информации об объектах, явлениях и процессах в зависимости от их дидактической характеристики и цели обучения (рис.3.1).

Дисплейные формы наглядности «статичная «динамичная трехмерная трехмерная наглядность» наглядность»

Материал, применяемый при Материал, передающий скрытые знакомстве студентов с от непосредственного восприятия неизвестными предметами или свойства объекта, его явлениями, при необходимости ненаблюдаемые характеристики конкретизации понятия и служит и связи, выступает средством средством изучения внешних облегчения перехода от описания характеристик объекта явления к пониманию его сущности Рис. 3.1. Алгоритм дифференциации ДФН в зависимости от дидактического материала Для повышения эффективности познавательной деятельности студентов мы считаем необходимым не только дифференцировать дидактический материал по определенным характеристикам содержания учебной информации, но и интегрировать взаимодополняющие формы дисплейной наглядности в единую гипермедийную структуру, которая определяется как совокупность отдельных, заранее жестко не связанных кадров, имеющих основную (главную) последовательность слайдов (представленная наглядностью II уровня) и многочисленные ветвления, выполненные в виде мультимедийных гиперссылок (наглядность III и IV уровней);

смена кадров осуществляется с помощью клавиатуры или мыши.

Следует отметить гибкость учебного материала в гипермедийной структуре, которая обеспечивается за счет возможности свободной навигации по материалам учебного курса, а также тем, что курс может наращиваться или корректироваться путем введения или доработки отдельных модулей, отдельных "единиц" обучающего материала. Такое конструирование учебной информации в дисплейной наглядности позволяет использовать ее на лекциях, семинарах, для консультаций, а также для решения дидактических задач в зависимости от конкретного этапа процесса обучения.

Совмещением нескольких форм представления учебного материала обеспечивается устранение перегрузки памяти и формирование стройной системы знаний. Использование форм наглядности, которые не только дополняют словесную информацию, но и сами выступают носителями информации, способствует повышению мыслительной активности учащихся.

Таким образом, использование интегрированных дисплейных форм наглядности способствует более активному включению студентов в процесс обучения, что в свою очередь положительно влияет на познавательную деятельность.

Разрабатывая любую обучающую программу, мы в рамках системы обучения проектируем познавательную деятельность, целью и результатом которой являются изменения самого обучаемого, которые заключаются в овладении определенными способами действия. Результаты контрольного измерения (срезы по усвоению знаний проводились дважды: I модуль – середина семестра, II модуль – по окончании семестра), в котором участвовали экспериментальная и контрольная выборки показали (Рис. 3.2), что среднее количество усвоенных понятий (или полных правильных ответов) N в экспериментальных группах лесохозяйственного факультета на 1,67 и 2,27 за (I и II модули соответственно) больше, чем в контрольных, а в группах студентов факультета механической технологии деревообработки эта разница составляла 1,28 и 1.84 (I и II модули соответственно) при достоверной статистической значимости (p-level 0.009).

усвоенных понятий (N) Среднее количество ЛХФ экспер.

ЛХФ контр.

МТД экспер.

МТД контр.

модуль I модуль II Рис. 3.2. Количество усвоенных понятий в условиях дисплейной наглядности А показатели общего объема усвоенных знаний в группах ЛХФ, где использовалась дисплейная наглядность на 3,0 и 3,7 балла (I и II модули соответственно) больше чем в контрольных, а в группах студентов МДТ эта разница составляла 2,2 и 5,7 (I и II модули соответственно) при p-level 0. (Рис.3.3).

Общий объем усвоенных 20 ЛХФ экспер.

знаний (V) ЛХФ контр.

МТД экспер.

МТД контр.

модуль I модуль II Рис. 3.3. Общий объем усвоенных знаний при использовании дисплейной наглядности Анализируя эмпирические данные нашего исследования, можно констатировать, что и коэффициент усвоения и коэффициент остаточного усвоения в экспериментальных группах значительно выше, чем в контрольных. Так средний ус в экспериментальных группах ЛХФ на 6, больше, чем в контрольных, а на МТД эта разница составила 9,2 балла (Рис.

3.4). А оу в группах ЛХФ, где в обучении использовались ДФН, на 4, выше, чем в контрольных, по факультету МТД эта разница была 10,93 балла.

Среднее значение коэффициента ЛХФ э.г.

ЛХФ к.г.

МТД э.г.

МТД к.г.

Кус Коу Рис. 3.4. Средние значения коэффициентов усвоения в условиях дисплейной наглядности Результаты эксперимента по выполнению студентами иллюстративно графического задания (ИГЗ) показали (Табл. 3.1), что коэффициент выполнения ИГЗ во всех группах, где использовались ДФН больше, чем в контрольных. Таким образом, количество студентов, способных применить изученный материал в новых условиях, перевести абстрактную информацию в конкретно образную в экспериментальных группах значительно выше.

Табл. 3. Эмпирические данные по выполнению иллюстративно-графического задания Количество выполненных заданий в группе ГРУППЫ № ЛХФ МТД I модуль II модуль I модуль II модуль Экспериментальные общее число 53 студентов 1 16 20 16 2 17 19 12 33 39 28 Квып 0,62 0,74 0,51 0, Квып конст.этап 0,37 0, Контрольные общее число студентов 54 1 15 12 12 2 14 11 13 29 23 25 Квып 0,54 0,43 0,47 0, Квып конст.этап 0,43 0, Оценка студентами по 10-бальной шкале степени трудности учебного курса у экспериментальных и контрольных групп мало отличались. А вот степень интереса обучения в экспериментальных группах имели значительное различие (Рис. 3.5).

ЛХФ э.г баллы ЛХФ к.г МТД э.г МТД к.г степень трудности степень интереса Рис. 3.5. Степень трудности учебного предмета, интереса к обучению в различных студенческих группах Обучение носит рефлексивный характер, если студентам предоставляется возможность выбора содержания и форм представления учебной информации, если они могут оценивать и сравнивать учебный материал на основе определения личного отношения к этому научному знанию. Следует отметить и то, что коэффициент времени (Кt) у ЛХФ составил 0,84, а на факультете МТД Кt = 0,87. Отсюда можно сделать вывод, что использование ДФН сокращает затраты времени на обучение, при этом повышая его эффективность, оказывает положительное влияние на познавательную деятельность студентов.

Анализ результатов всех эмпирических данных по гендерному признаку, т.к. в когнитивной психологии и дифференциальной психологии эта проблема обсуждается длительное время и нет выявленных закономерностей, согласно которым можно заранее знать: обнаружим или нет половую специфичность, оказалось, что статистических отличий между юношами и девушками ни в общем объеме усвоенных знаний, ни в коэффициенте памяти, ни в степени интереса к предмету выявить не удается.

А некоторые отличия в усвоении материала при обучении с применением компьютерного сопровождения можно скорее объяснить индивидуальными различиями, влиянием психофизиологических особенностей нервной системы, определяющей работоспособность, а также различиями в стиле учебной деятельности.

На основе полученных результатов можно констатировать, что использование дисплейной наглядности дает положительную тенденцию в обучении студентов, способствует лучшему усвоению изучаемого материала.

Этот факт обнаруживает явные свидетельства того, что прочность усвоения знаний зависит от того насколько эффективным было само заучивание, фактор, отчасти зависящий от качества преподавания, и отчасти – от индивидуальных способностей студентов. Как показал эксперимент, использование дисплейной наглядности – это хороший способ повышения точности и прочности усвоения знаний.

Предъявление различных форм одного и того же предмета или явления значительно расширяет возможности формирования представлений о нем.

Каждый человек обладает ограниченным запасом представлений, благодаря которым он ориентируется в окружающем мире. В формировании дополнительных единиц представлений ДФН являются чрезвычайно эффективными. Помимо всего этого при создании дисплейной наглядности преподаватель заранее отражает и подчеркивает в ней наиболее существенные свойства, отбрасывая все остальные. Следовательно, у студентов внимание фиксируется на ясно выраженных, необходимых для усвоения признаках.

Затрагивая вопрос об усвоении знаний важно отметить одно существенное обстоятельство - это то, что один и тот же научный или учебный материал, из-за своей гомоморфности может быть по-разному воспринят и понят различными субъектами (В.И. Гинецинский, 1992 г.). В связи с этим особое значение приобретает проблема понимания вообще и проблема обеспечения однозначности понимания одной и той же информации разными людьми. При единственной форме представления учебного материала обучаемые будут иметь разные результаты их усвоения, вследствие индивидуальных различий в способностях, интеллекте, мотивации, структуре личности (В.А. Якунин, 1997г.). Использование различных способов предъявления информации в гипермедийной структуре дисплейной наглядности помогает уменьшить влияние индивидуальных особенностей на эффективность обучения.

Проведенные эксперименты по определению влияния дисплейных форм наглядности на познавательную деятельность, показали целесообразность применения таких средств в учебном процессе вуза и необходимость продолжения работы по их внедрению.

В заключении приведены общие выводы, сформулированы научно методические рекомендации и определены перспективы дальнейших исследований.

Результаты исследования позволили сделать следующие выводы:

1. При конструировании учебной информации в дисплейной наглядности необходимо учитывать дидактические задачи на конкретном этапе процесса обучения, содержание учебного курса, а также форму организации учебного процесса.

2. Для эффективного использования дисплейных форм наглядности в вузовской практике необходимо организовать психолого педагогическую и практическую подготовку преподавателей и студентов к применению электронных образовательных изданий.

3. Дифференциация и интеграция дидактического материала для различных форм представления учебной информации в условиях дисплейной наглядности повышает качество знаний студентов.

4. Выделены основные дидактические функции дисплейной наглядности, которые способствуют повышению познавательной деятельности. К ним отнесены: информативность, компенсаторность, интегративность, воспитательная, фиксация внимания и активизация запоминания.

5. В отдельности каждая форма дисплейной наглядности не может полностью обеспечить целостное представление об изучаемом объекте или явлении, что указывает на целесообразность использования комплексной интегрированной мультимедийной наглядности.

6. Применение «динамичной трёхмерной наглядности» эффективно при изучении скрытых от непосредственного восприятия свойств, характеристик и связей объекта, динамикой процессов, явлений, но не дает положительных результатов при выявлении внешних характеристик объекта.

7. При предъявлении информации, связанной с демонстрации неизвестных объектов, предметов или явлений, их внешних характеристик и связей, наиболее эффективно использование «статичной трехмерной наглядности».

8. Использование дисплейных форм наглядности в учебном процессе вуза повышает общий объем знаний, количество усвоенных понятий, при этом увеличивая эффективность и прочность усвоения знаний.

9. Применение дисплейной наглядности в учебном процессе высшей школы не только расширяет возможности предъявления учебной информации, но и повышает рефлексивные показатели обучения, способствует повышению интереса к обучению, при этом сокращает затраты времени на обучение.

10. Результаты экспериментов показали, что статистически достоверных различий в показателях познавательной деятельности юношей и девушек при обучении с использованием дисплейных форм наглядности нет.

Материалы исследования отражены в следующих публикациях автора:

1. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Перспективы применения компьютерных технологий при обучении химии в вузе. Труды СПбГЛТА.

Актуальные проблемы развития высшей школы. Эдукалогия - новая наука об образовании: Проблемы дистанционного обучения. Материалы международной научно – методологической конференции. СПб.:

СПбГЛТА, 2005.- С. 122-125.

2. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Применение дисплейных форм наглядности в обучении органической химии в вузе. Материалы ХIII Международной научно-методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовательно-научной деятельности» 16-17 февраля 2006 года Том 1. Санкт-Петербург.

Издательство Политехнического университета. 2006.- С. 115-116.

3. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Актуальные задачи применения дисплейных форм при обучении химии. Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Проблемы качества подготовки специалистов. Эдукалогия - новая наука об образовании: Материалы международной научно – методологической конференции. СПб.:

СПбГЛТА, 2006.- С. 247-250.

4. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Использование мультимедийной наглядности при обучении органической химии в вузе.

Тезисы докладов II Всероссийской научно-практической конференции 26 30 сентября 2006 года. Проблемы и перспективы развития химического образования.- Челябинск: Изд-во Челяб.гос.пед.ун-та, 2006.- С. 64-66 (в соавторстве).

5. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Дидактические требования к мультимедийной наглядности при обучении студентов. Труды СПбГЛТА.

Актуальные проблемы развития высшей школы. Проблемы качества подготовки специалистов. Эдукалогия - новая наука об образовании:

Материалы международной научно – методологической конференции.

СПб.: СПбГЛТА, 2007.- С.207-211.

6. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Реализация принципа наглядности обучения в вузе. Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Эдукалогия - новая наука об образовании:

Материалы международной научно – методологической конференции.

СПб.: СПбГЛТА, 2008.- С.176-180.

7. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Экспериментальное исследование применения мультимедийной наглядности при обучении студентов химии. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 12. Выпуск 3. Сентябрь 2008г.-С.374 – 380.

8. Жук Ю.А. Дидактические проблемы использования дисплейной наглядности при обучении студентов химии. Известия Санкт Петербургской лесотехнической академии: Вып. 185. Спб.: СПбГЛТА, 2008.- С.292-300.

9. Жук Ю.А., Куликов Л.В., Пономарев Д.А. Генезис проблемы использования наглядности в обучении. Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Проблемы качества подготовки специалистов. Эдукалогия - новая наука об образовании: Материалы международной научно – методологической конференции. СПб.:

СПбГЛТА, 2009.- С.383-386.

10. Жук Ю.А. Дидактические возможности гипермедийной структуры дисплейной наглядности. Материалы ХVII Международной научно методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке», Том 1. СПб.: Издательство Политехнического университета, 2010.- С.101- 11. Жук Ю.А. Использование гипермедийной структуры дисплейной наглядности в обучении студентов. Межвузовский сборник научно технических статей «Информационные системы и технологии». Выпуск 1(2), РГПУ им. А.И.Герцена;

СПб.: Изд-во «ПаркКом», 2010.- С.116-120.

12. Жук Ю.А., Пономарев Д.А. Современные проблемы химического образования в высшей школе. Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Проблемы качества подготовки специалистов.

Общая эдукалогия – научные основания инновационного образования:

Материалы международной научно – методологической конференции.

СПб.: СПбГЛТА, 2010. С.358-360.

13. Жук Ю.А. Особенности дисплейной формы наглядности. Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Общая эдукалогия – научные основания инновационного образования:

Материалы международной научно – методологической конференции.

СПб.: СПбГЛТА, 2010. С.259-262.

14. Жук Ю.А., Заяц А.М., Караганов Д.В. Информационные технологии в ландшафтном проектировании. Методические указания. Издательство Политехнического университета, 2010. 76 с.

15. Жук Ю.А., Уткин Л.В. Оценка целесообразности использования дисплейных форм наглядности в образовательном процессе вуза при неполной информации. Труды 13-ой Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям (SCM'09). Том 2. СПбГЭТУ (ЛЭТИ).

Санкт-Петербург. 2010. С. 109-

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

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.