Основные средства обучения точным наукам
Средства обучения – это весь комплекс средств, используемых для оснащения учебного процесса и его совершенствования.
В процессе обучения точным наукам используют различные средства обучения, составляющие единый комплекс, в основе которого лежит учебник (печатный или электронный) по той или иной дисциплине (математике, физике, информатике, теормеханике, сопромату и т.д.). Все остальные средства обучения должны быть связаны с учебником, развивать и разъяснять его идеи, помогать формированию у обучающихся стойких и прочных знаний и умений по точным дисциплинам.
К средствам обучения точным наукам относятся:
- учебная литература (учебник и учебные пособия);
- справочная литература;
- дидактические материалы;
- наглядные средства обучения;
- технические средства обучения;
- интерактивные средства обучения.
Учебник – средство обучения, дающее основы научных знаний по соответствующему предмету согласно целям обучения, которые определены требованиями дидактики и определенной программой. В учебнике зафиксированы та система и объем знаний, которые соответствуют уровню образовательной подготовки обучающихся.
В процессе обучения используется весь комплекс взаимосвязанных между собой книжных и наглядных пособий, технических средств обучения.
Дидактические материалы – разновидность средств учебного комплекса. Их направление и содержание определяют программа и учебник.
Большую группу средств обучения составляет группа «приборы, инструменты, модели». Она включает стереометрический набор, наборы шарнирных моделей, чертёжные инструменты, набор геометрических тел, набор с магнитным креплением и т.д. Печатные средства обучения представлены учебными пособиями, карточными заданиями, печатными таблицами, тетрадями с печатной основой и другими дидактическими средствами.
В процессе обучения широко используются технические и интерактивные средства обучения: проекторы, диафильмы, персональные компьютеры, педагогические программные средства вычислительной техники, сеть Интернет, компьютерные диски и интерактивные доски. Работа за персональным компьютером значительно повышает интерес обучаемого к изучаемому объекту, приобщает к исследовательским поискам.
Большую роль при обучении точным наукам играет машинная графика, так как компьютеры обладают безразмерными возможностями отображения графической информации (фигур, рисунков, графиков, диаграмм и т.д.) на экране монитора.
Программные средства вычислительной техники
Педагогические программные средства вычислительной техники – это пакеты прикладных программ, используемые для решения широкого круга задач обучения: формирование знаний, навыков и умений; контроль качества усвоения учебного материала; обобщение и систематизация знаний; ведение программной документации, определяющей порядок использования программных средств.
Преимущества использования программных средств вычислительной техники в процессе обучения:
- сокращение времени выработки нужных технических навыков;
- увеличение объема тренировочных знаний;
- оптимизация темпа работы обучаемого естественным образом;
- уровневая дифференциация обучения;
- компьютерная анимация позволяет создавать на занятии познавательные игровые ситуации;
- обучающийся является субъектом обучения, так как программе необходимо активное управление;
- обеспечение учебного процесса материалом из удалённых источников, используя разные средства коммуникации;
- взаимодействие обучающегося с программой повышает его мотивации к учебной деятельности.
Однако, программные средства вычислительной техники обладают и некоторыми недостатками: диалог с программой однообразен и лишен эмоциональности; не обеспечивается формирование и развитие речевой, письменной, графической культуры обучающихся; к дополнению к основным традиционным ошибкам обучающихся в процессе обучения добавляются технологические ошибки, то есть ошибки работы с программой; материал подается в однообразной, сжатой и условной форме; контроль знаний, как правило, ограничивается программированными опросами и тестами.
Возможности вычислительных машин позволяют использовать их при вычислении площадей криволинейных фигур, значений многочленов, для решения сложных уравнений и систем уравнений, для вычисления генерации числовых последовательностей, поиска математических закономерностей и т.д.
Интерактивные средства обучения
При обучении точным наукам большую роль играет использование электронных информационных и образовательных ресурсов. Они позволяют не только глубоко и полно усваивать теоретические основы изучаемых дисциплин, но и получить навыки самостоятельной работы у обучающихся.
Важную роль в процессе обучения играет использование методов компьютерного моделирования различных явлений и процессов, часто не допускающих других подходов к их исследованию. Это позволяет более глубоко рассмотреть соответствующие разделы дисциплины с помощью методов компьютерного моделирования технических задач.
Инновационные подходы с созданием интерактивных комплексов и использованием современных компьютерных технологий (в том числе, визуализация процесса и результатов моделирования в реальном времени) направлены на повышение качества подготовки будущих специалистов, а также расширения кругозора обучающихся.
Использование цифровых лабораторий «L-micro», «Архимед», позволяет на высоком уровне реализовать принцип достоверности, наглядности и научности в обучении, более быстро осуществлять обратную связь с обучающимися. Преподаватель и обучающийся могут работать с экспериментальной установкой в режиме динамической связи, в зависимости от целеполагания могут изменять условия опыта и эксперимента. Данные опыта поступают на компьютер через датчики и визуализируются в числовой или графической форме в режиме реального времени. Информация об изучаемых процессах, явлениях и объектах накапливается и хранится длительное время. На основе программного обеспечения можно моделировать разные явления и процессы и управлять ими.
