Разработка и применение мультимедийных компьютерных средств обучения физике студентов технических ВУЗов

УДК [378.147.315.7:004.38]:531

, ,

Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, РФ

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ

Существующие средства визуализации информации, в отличие от традиционной доски, плакатов и макетов, позволяют варьировать представление информации, сочетая возможности акцентирования различных аспектов цветом, звуком, подвижностью и формой (вплоть до трехмерной объемной) различных объектов. Для организации учебного процесса, применительно к физическим дисциплинам, несомненную ценность составляет возможность наглядного схематичного изображения протекания (развития) явления/процесса во времени и/или пространстве, изменения пространственных (геометрических), энергетических и других параметров состояния изучаемого объекта.

Эффективность реализации имеющихся возможностей использования КСО и, как результат, качество и глубина усвоения знаний аудиторией зависят не только от технических возможностей КСО, но и от методики их применения, включая качество проработки учебных материалов. Анализ существующих педагогических, методических и технических исследований, формулирующих и раскрывающих принципы разработки и применения мультимедийных средств обучения, позволил нам выделить ряд существенных, с нашей точки зрения, проблемных аспектов в этой сфере образовательной деятельности: 1) очень широко варьируются и не имеют однозначного понимания в работах различных исследователей термины «компьютерные средства обучения», «мультимедийные средства обучения» и других ключевые понятия; 2) не придается должного значения аудиальному сопровождению визуального ряда и цветовому/звуковому акцентированию существенно значимой информации в подавляющем большинстве мультимедийных средств обучения физике студентов технических вузов, что снижает качество усвоения знаний; 3) не обеспечивается системность усвоения и применения физических знаний, включая принципы и методы решения физических задач; 4) в процессе получения физических знаний и умений не акцентируется их прикладное значение в будущей профессиональной деятельности обучаемых.

Результатом проведенного нами констатирующего эксперимента по применению существующих мультимедиа средств обучения физике на различных занятиях стало лишь незначительное повышение эффективности образовательного процесса по сравнению с обучением без применения таких средств, что выразилось в формальном усвоении физических знаний и методов решения физических задач.

Таким образом, выполненный анализ научно-методической литературы, результаты констатирующего эксперимента и практика преподавания позволили наметить цель: обосновать и разработать методику обучения физике студентов технических вузов с применением мультимедийных обучающих средств, направленную на усвоение обучаемыми физических знаний и понятий и обобщенных методов решения задач.

Существенным для достижения цели исследования является уточнение основных терминов. Так, под компьютерным средством обучения (КСО) мы понимаем «...программный комплекс..., предназначенный для решения определённых педагогических задач, имеющий предметное содержание и ориентированный на взаимодействие с обучаемым» [1, стр. 20]. В обширной классификации КСО можно выделить мультимедийные компьютерные средства обучения (м/м КСО). Анализ определений «мультимедиа» и «мультимедийное компьютерное средство обучения» позволил, уточнив, сформулировать своё видение содержания данных понятий: «Мультимедиа» – это современная компьютерная технология, позволяющая объединить различные виды визуальных, звуковых и аудиовизуальных данных (фото, анимация, речь, музыка, видео и т. д.) для создания единой аудиовизуальной информационной среды в целях комплексного воздействия через органы чувств на восприятие человека. Мультимедийное компьютерное средство обучения (м/м КСО) – это программный комплекс, предназначенный для решения определённых педагогических задач и предъявляющий содержание учебного материала в интерактивной форме одновременно в двух модальностях (звуковой, вербальной и визуальной), обеспечивая эффективное восприятие информации и способствуя тем самым усвоению знаний»[2].

Кроме того, уточнение основных понятий позволило сформулировать ряд важных выводов. Во-первых, необходимо рассматривать взаимодействие человека с компьютером («пользователя» с «м/м КСО») – как один из видов общения – общение с иллюзорным партнёром (субъективированным объектом). Данный вывод обусловлен мнением психологов, согласно которому, общение является разновидностью взаимодействия, представляя собой процесс не только обмена информацией, но и действиями с выходом на определённую деятельность для достижения поставленных целей.

Во-вторых, в силу обучающей специфики рассматриваемого компьютерного средства, м/м КСО выступает в роли «учителя», который даёт знания и «запускает» у обучаемого сложный психофизиологический процесс учения и усвоения полученных знаний. Учет закономерностей данного процесса содержит большой образовательный потенциал.

В-третьих, необходимо понимать, что понятие «пользователь» является собирательным. Процессы восприятия информации и её усвоения у разных пользователей имеют индивидуальные различия, поэтому м/м КСО должно быть адаптивным и вариативным, то есть учитывать наиболее значимые для восприятия и усвоения информации индивидуальные особенности обучаемых (давать пользователю возможность менять темп подачи информации, фиксировать или неоднократно повторять отдельные блоки информации, менять громкость или убирать аудиосопровождение таким образом обеспечивая максимально комфортное для него восприятие информации).

Обобщая вышесказанное, можно утверждать, что важна не только сама информация, но и то, как она воспринимается обучаемым и насколько она способствует организации его деятельность в достижении поставленных перед ним в образовательном процессе целей.

Поэтому для достижения цели исследования необходимо выбрать и обосновать такие теоретические основы исследования, которые смогли учесть и закономерности процесса усвоения и индивидуальные особенности восприятия. Было установлено, что в качестве такой теоретической основы целесообразно использовать теорию деятельности и теорию поэтапного формирования умственных действий и понятий, отражающих и устанавливающих закономерности процесса усвоения, а также теорию восприятия информации индивидуумами и позволяющие так организовать процесс обучения физике будущих инженеров, чтобы: 1) не столько само знание стало ценным для обучаемых, сколько умение пользоваться им в практически значимых ситуациях; 2) сформировать у будущего инженера деятельность в обобщенном виде и тогда разнообразие условий, в которых будущему инженеру придется выполнять определённую деятельность, не будет препятствием; 3) создать мультимедийные компьютерные средства обучения, учитывающие особенности восприятия информации обучаемыми в зависимости от доминирующих каналов восприятия.

По нашему мнению, данный подход к разработке мультимедиа средств обучения будущих специалистов физике является универсальным, и может служить основой для создания м/м КСО для любых естественно-научных учебных дисциплин.

Литература

1. , Башмаков компьютерных учебников и обучающих систем. – М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2003. – 616 с.

2. , Мирзабекова и применение мультимедийных компьютерных средств обучения теоретической механике// Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6, URL: www. *****/ (дата обращения: 26.03.2013)