Информационные технологии в преподавании астрономии

Н. П. Емец

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРЕПОДАВАНИИ АСТРОНОМИИ

Работа представлена кафедрой общей и экспериментальной физики Уссурийского государственного педагогического института.

Научный руководитель - кандидат педагогических наук, доцент А. П. Комаров

В статье рассматриваются основные направления использования информационных технологий в астрономической подготовке будущего учителя физики. Особое внимание уделяется профессиональной направленности курса астрономии в педагогическом вузе.

Ключевые слова: астрономическое образование, информационные технологии, методика преподавания астрономии.

281

N. Emets

INFORMATION TECHNOLOGIES IN ASTRONOMY TEACHING

The basic directions of information technologies usage in astronomical training offuture physics teachers are examined in the article. Particular attention is paid to the professional direction of astronomy at a pedagogical university.

Key words: astronomical education, information technology, methods of teaching astronomy.

Наступивший XXI в. - космический век. В настоящее время современная астрономия бурно развивается, сделаны крупные открытия благодаря достижениям в наблюдательной и космической технике. Однако именно сегодня образовательное, мировоззренческое и развивающее значение астрономии находится в огромном контрасте с состоянием преподавания и уровнем знаний учащихся. В связи с этим возникает особая потребность в разносторонне образованном учителе, который обладает системными астрономическими знаниями, в полной мере понимает особенности школьного курса астрономии, знаком с современными образовательными технологиями, владеет информационными технологиями и способен умело использовать их в процессе обучения школьников астрономии.

Студент-выпускник педагогического вуза, не владеющий знаниями в области содержания и возможностей программных средств, не имеющий навыков и умений их практического применения в школьном учебно-воспитательном процессе, будет так же испытывать большие затруднения при использовании новых информационных технологий в обучении астрономии в школе. Поэтому повышение уровня не только астрономической культуры, но и информационной культуры современного учителя - должны быть важнейшими компонентами курса астрономии в педагогическом вузе/

Совершенствование курса астрономии на основе профессиональной направленности и использования информационных технологий - одна из основных задач, стоящих на первом этапе проведенного нами педагогического исследования.

На данном этапе были выявлены три основных мотива использования информационных технологий при изучении астрономии в педагогическом вузе: 1) информационные

технологии в последнее время все шире используются при изучении естественных дисциплин; 2) применение информационных технологий существенно повышает качество усвоения учебного материала; 3) использование информационных технологий содействует использованию имеющихся компьютерных средств и в школьном обучении астрономии.

Кроме того, были определены прежде всего задачи, стоящие перед преподавателем: а) создание условий для перехода к новому уровню педагогического образования на основе использования информационных технологий в обучении астрономии; б) активизация познавательной и профессиональной деятельности студентов за счет внедрения информационных технологий; в) подготовка будущего учителя, владеющего информационными технологиями в обучении школьников астрономии.

При совершенствовании курса астрономии на основе использования информационных технологий руководствовались следующими принципами: систематичности (использование информационных технологий в процессе обучения астрономии должно носить непрерывный, систематический характер); комплексности (информационные технологии необходимо использовать в разумном сочетании с традиционными технологиями обучения); технологичности (использование компьютера в организации учебного процесса должно быть ориентировано на учет индивидуальных качеств личности каждого студента, обеспечивать своевременную обратную связь); использования информационных технологий в качестве инструмента познания (при обучении астрономии в педвузе предпочтение следует отдавать тем информационным технологиям, которые могут быть использованы в качестве инструмента познания); визуализации (использование информационных технологий

Информационные технологии в преподавании автрономии

в процессе обучения должно быть максимально ориентировано на визуальные возможности компьютера); ориентации на школу (в процессе применения информационных технологий в курсе астрономии педвуза необходимо рассматривать вопросы их использования в школьном курсе астрономии).

Анализ научно-методических литературы, диссертационных исследований и собственный опыт автора позволили определить основные направления использования информационных технологий в обучении астрономии: использование компьютера и средств информационных технологий для визуализации различных космических явлений, процессов и объектов (при выполнении лабораторных и исследовательских работ, изложении нового учебного материала и др.); применение программно-педагогических средств обучения (электронные презентации, электронные курсы, электронные энциклопедии, компьютерные программы, анимации, интерактивные модели и др.); применение компьютерных телекоммуникаций в астрономическом образовании студентов.

На основе выделенных направлений для решения образовательных и профессиональных задач был разработан и апробирован комплекс средств информационных технологий для обучения астрономии студентов педагогического вуза. В него вошли: авторский электронный интерактивный курс для студентов; программно-педагогические средства обучения астрономии; разработанные автором компьютерные лабораторные работы с применением интернет-технологий; более 100 интерактивных и анимационных моделей, методические инструкции и рекомендации по демонстрации и применению их в школьном курсе; около 80 электронных презентаций по каждой теме и др. Большое количество иллюстраций, моделей и анимаций позволило решить проблему наглядности в обучении астрономии.

Результаты педагогического эксперимента выявили, что при использовании различных средств информационных технологий в обучении астрономии наиболее эффективны интерактивные модели, позволяющие сделать учебный материал более наглядным и интересным. Именно благодаря использованию интерактивного эксперимента студенты имеют

уникальную возможность наблюдать астрономические явления и процессы, которые нельзя реально продемонстрировать.

Однако, как показало исследование, они наименее разработаны в методике обучения астрономии и редко встречаются в практике преподавания. Более того, сегодня серьезной проблемой является их отсутствие и в отечественной сети Интернет. И только зарубежные образовательные сайты крупнейших университетов мира предоставляют данные средства обучения. Поэтому для начинающего учителя астрономии важно получить максимум знаний об имеющихся средствах информационных технологий по своему предмету и о их применении уже на начальном этапе своего профессионального становления.

В обучении студентов педагогического вуза мы используем интерактивные модели, представленные в сети Интернет крупнейшими университетами мира: США, Германии, Франции, Англии, Австралии и др. В ходе педагогического эксперимента показано, что к курсу астрономии педагогического вуза возможно их успешное применение. Тем не менее, проведенное педагогическое исследование выявило проблемы их использования.

Во-первых, большинство астрономических образовательных сайтов в Интернете - англоязычные, поэтому при их применении встает вопрос перевода. Конечно, использование интерактивных моделей с данных сайтов позволяет расширить знания студентов, изучающих английский язык. Но, как показывает опыт, это приводит к ограничению их использования, особенно в школе. Во-вторых, главная проблема для учителя - отсутствие методической поддержки и методического сопровождения данных средств в обучении.

Как известно, моделирование - это та область информационных технологий, темп развития которых намного опережает темп создания методик их использования в учебном процессе. А особенность этого вида программного продукта состоит в том, что он должен аккумулировать в себе, наряду с компьютерной программой, дидактический и методический опыт преподавателя-предметника, правильность информационного и методического наполнения по определенной учебной дисциплине, в нашем

случае - астрономии и методики преподавания астрономии. Поэтому мы выделили наиболее важные следующие аспекты в курсе преподавания астрономии в педагогическом вузе: учебно-методический анализ использования интерактивных и анимационных моделей в обучении астрономии, разработка учебно-методического сопровождения к ним, методика использования интерактивных моделей в обучении астрономии, методические особенности организации обучения с моделями.

Исследованием также установлено, что интерактивные модели в трехмерной графике практически не разработаны в теории и методике обучения астрономии. Однако, как показала экспериментальная работа, именно они в методическом отношении имеют огромное преимущество и демонстрируют наибольшие возможности, позволяющие более наглядно раскрыть сущность астрономических явлений.

Именно трехмерная графика интерактивных моделей позволяет добиться большего эффекта в понимании сложных вопросов для восприятия, выполнить многочисленные виртуальные эксперименты, что вызывает интерес у студентов и способствует более глубокому пониманию изучаемого материала.

Как показал опыт, интерактивные модели можно разделить на три группы: демонстрационные, вычислительные и исследовательские. Кроме того, педагогический эксперимент показал, что наибольшего внимания, с методической точки зрения, заслуживают те интерактивные модели по астрономии в сети Интернет, которые можно использовать в качестве лабораторных работ, открывающие огромные познавательные и профессиональные возможности перед студентами.

Таким образом, в ходе проведения педагогического исследования было выявлено, что применение интерактивных моделей позволяет индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения астрономии; визуализировать содержание курса астрономии; усиливать мотивацию и профессиональный интерес студентов; развивать пространственное представление, наглядно-образное мышление и др.

Результаты педагогического эксперимента позволяют утверждать, что использование информационных технологий способствует более глубокому усвоению астрономии, совершенствует методику ее преподавания, мотивирует студентов к активному изучению и преподаванию астрономии в школе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Левитан Е. П. Дидактика астрономии. М.: УРСС, 2004. 296 с.

2. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании. М.: Школа-Пресс, 1994. 205 с.

3. Рысин М. Л. Информационные технологии в системе астрономического образования школьников: Ав-тореф. ... канд. пед. наук. М., 2000. 18 с.

4. Якунин В. А. Современные методы обучения в высшей школе: Учеб. пособие. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. 115 с.