Рейтинг@Mail.ru

ОТ ОБРАЗНОГО К РАЦИОНАЛЬНОМУ (ИЗ ОПЫТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ МОДЕЛЕЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ)

Дубнищева Татьяна Яковлевна, Пигарев Александр Юрьевич

Новосибирская государственная академия экономики и управления

В работе отражен авторский опыт создания и внедрения компьютерных лабораторных работ по курсу «Концепции современного естествознания». Охарактеризованы используемые технологии, приведены критерии и способы оценки качества электронных средств обучения.

задать вопрос автору

Процессы анализа, синтеза, формирующие сферу сознания человека, осуществляются совместно при участии и левого и правого полушарий. Левое полушарие отвечает за понятийно-логический аспект мышления, а правое — за образно-чувственный. Если теоретический материал излагается на уровне абстрактных понятий, воспринимаемых левым полушарием, то правое оказывается задействованным в процессе воображения — создания представлений и образов на основе имеющегося опыта. А если опыт обучающегося ограничен, а абстрактный материал слишком сложен для восприятия конкретным субъектом? Усвоение материала не происходит, а учебный процесс становится неэффективным. Особенно это актуально для студентов неестественнонаучных специальностей, изучающих основы естествознания, но неориентированных заниматься естественными науками в своей профессиональной деятельности.

Для решения этой проблемы авторами разработаны компьютерные лабораторные работы для проведения практических занятий по курсу «Концепции современного естествознания» на основе интерактивных моделей, которые, с одной стороны, позволяют ввести компоненты образности в абстрактный материал, а с другой стороны, активизировать учебно-познавательную деятельность личности с помощью технологий проблемного обучения. Темы разработанных компьютерных лабораторных работ: «Динамический хаос», «Порядок и беспорядок в термодинамике», «Атомные спектры», «Самоорганизация в работе лазера», «Динамика популяций», «Моделирование эволюции вида».

Для обеспечения наглядно-образного восприятия учебного материала были задействованы такие возможности компьютерных технологий:

  1. Цвет. Увеличивает количество информации, воспринимаемой обучающимся за единицу времени. Материал лучше запоминается и усваивается.
  2. Анимация. Дает наглядное представление о динамике какого-либо явления, закономерностях его протекания.
  3. Интерактивная анимационная модель. Позволяет использовать методики проблемного обучения, обеспечивающие усвоение научных понятий и закономерностей на основе личного опыта взаимодействия с моделью.

Интерактивная модель может быть имитационной (компьютер моделирует обстановку в научной лаборатории), абстрактной (компьютер моделирует поведение системы на основе ее абстрактной теоретической модели) или расчетно-графической (компьютер графически отображает взаимосвязь параметров системы на основе ее теоретической модели).

Интерфейс интерактивной модели может быть кнопочный (управление с помощью кнопок клавиатуры или компьютерной формы) или курсорный (управление с помощью курсора, направленного на выделенные объекты экрана). Курсорный интерфейс создает дополнительное ощущение реальности исследуемой модели, позволяет дать наглядное представление о некоторых особенностях поведения системы.

В результате взаимодействия субъекта и интерактивной анимационной моделью в «правополушарной» части сознания субъекта формируется образное представление понятия или усвоенной закономерности. Яркое впечатление, возникающие в результате взаимодействия с моделью, сохраняет воспринимаемый материал надолго в памяти субъекта и способствует его качественному усвоению.

Усвоенные знания активизируются в процессе поиска ответа на вопрос. Ответ формулирует левое полушарие, отвечающее за понятийно-логический аспект мышления, но правое полушарие в процессе поиска ответа как бы активизирует работу левого.

Появление в последние годы множества самых различных компьютерных средств обучения делает актуальной проблему выбора, оценки качества электронных средств обучения. По одному и тому же предмету, по одной и той же теме порой предлагается множество различных электронных пособий. Каким образом выбрать наилучшее? Каким критериям нужно следовать, чтобы создавать действительно эффективные обучающие электронные системы?

Перечислим и охарактеризуем исходя из собственного опыта существующие способы оценки качества электронных обучающих средств:

1. Экспертная оценка. Когда качество продукта оценивается на основе субъективных суждений признанных специалистов. Недостаток — субъективный характер суждений экспертов.

2. Технологическая оценка. В качестве критериев технологической оценки можно предложить следующие:

(1) полнота использование возможностей компьютерных технологий (цвет, анимации, интерактивные анимационные модели, их тип и способ организация интерфейса). Их совершенство, стиль и гармоничное сочетание;

(2) требования к интерфейсу:

(3) требование к системе (возможность работы на разных платформах Windows, автономность самой программы).

3. Дидактическая оценка (апробация). С помощью наблюдений (за эмоциональной реакцией студентов, направленностью их внимания, оценочными высказываниями), опросов (устных или письменных), тестов должны быть оценены следующие аспекты воздействия продукта на сознание студентов:

  1.  Мотивационный аспект. Вызывает ли продукт у студентов интерес? Захватывается ли их внимание? Доступно ли для их восприятия? Понятно ли им, что они должны усвоить в ходе работы?
  2. Текущий дидактический аспект. Экспериментальной группе обучающихся предлагается данный продукт и происходит текущий контроль восприятия и усвоения. Разработчик электронного пособия должен ясно прописать цели, планируемый результат и способы его контроля, чтобы можно было четко проследить его эффективность. Если результаты контроля при использовании продукта разными преподавателями в разных учебных заведениях совпадают, то только в этом случае их следует признать истинными.
  3. Перспективный дидактический аспект. Что остается в сознании студентов через месяц, полгода, год, три, пять лет. Как сформированный образ обеспечивает качество, прочность и продолжительность усвоенных знаний.

Решение проблемы создания качественных и эффективных электронных пособий требует объединения усилий различных вузов как на стадии их разработки так и (особенно) на стадии их апробации, оценки качества и доведения до совершенства.