Статья
Название статьи Компьютерное моделирование как метод учебного познания при изучении предметов естественно-научного цикла в средней школе
Авторы Оспенникова Е.В. доктор педагогических наук, профессор, evos@bk.ru
Антонова Д.А. преподаватель, d-antonova@bk.ru
Библиографическое описание статьи Оспенникова Е. В., Антонова Д. А. Компьютерное моделирование как метод учебного познания при изучении предметов естественно-научного цикла в средней школе // Учёные записки Забайкальского государственного университета. 2024. Т. 19, № 3. С. 55–67. DOI: 10.21209/2658-7114-2024-19-3-55-67.
Рубрика Педагогика школы
УДК 372.853
DOI 10.21209/2658-7114-2024-19-3-55-67
Тип статьи Научная статья
Аннотация В статье обсуждается проблема формирования у учащихся средней школы представлений о современной системе методов научного познания. Актуальность её решения определяется необходимостью включения в эту систему метода компьютерного моделирования как объекта изучения. Этот метод, осваиваемый школьниками в курсе информатики, практически не используется в преподавании естественно-научных дисциплин. При этом готовность выпускников школы к применению современных методов познания в решении когнитивных задач, в том числе с использованием средств информационных технологий, определена образовательным Стандартом как один из важнейших метапредметных результатов обучения. Установлено, что уровень метапредметного обобщения опыта компьютерного моделирования может быть достигнут лишь при условии включения этого метода в практику преподавании комплекса учебных дисциплин, прежде всего, естественно-научных. Обоснована важность освоения учителем-предметником системы обобщённых методических ориентиров организации учебной работы школьников по освоению этого метода. Определён базовый ориентир этой системы: структура компьютерного моделирования в её адаптированном для средней школы варианте. В статье приведён обзор подходов исследователей к разработке такой структуры. Выявлены различия этих подходов. Новизна исследования состоит в корректировке состава этапов компьютерного моделирования как метода учебного познания и детализации их содержания. Обозначены функции метода (конструктивные, инструментальные), которые должны стать для школьников предметом изучения и освоения. Практическая значимость полученных результатов связана с созданием функционально более полной ориентировочной основы практики применения компьютерного моделирования в предметном обучении. Для учащихся это важно для более глубокого понимания сути метода и особенностей его использования в учебном исследовании. Для учителя это основа целенаправленного планирования и организации обучения школьников компьютерному моделированию в рамках базового учебного курса по предмету, включая построение и реализацию системы его межпредметных связей с курсами информатики и математики.
Ключевые слова методы познания в естественно-научном образовании, компьютерное моделирование, компьютерный эксперимент, компьютерные модели в предметном обучении в средней школе, методика обучения физике
Информация о статье
Список литературы Попов С. Е. Методическая система подготовки учителя в области вычислительной физики: монография. Нижний Тагил: НТГСПА, 2005. 237 с. Терегулов Д. Ф. Подготовка будущих учителей к использованию натурно-вычислительного эксперимента при обучении физике: дис. … канд. пед. наук: 13.00.02. Екатеринбург, 2017. 213 с. Ляпцев А. В., Тюканов А. С. Сочетание натурного и виртуального экспериментов при обучении физике в педагогическом вузе // Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании: материалы IV Междунар. науч. конф. Красноярск, 2020. С. 226–230. Никитин А. В., Слободянюк А. И., Шишаков М. Л. Компьютерное моделирование физических процессов. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 679 с. Бабина О. И. Сравнительный анализ имитационных и аналитических моделей // Имитационное моделирование. Теория и практика: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. СПб., 2009. С. 73–77. Майер Р. В. Компьютерное моделирование: моделирование как метод научного познания. Компьютерные модели и их виды. URL: http://econf. rae.ru/ article/6722 (дата обращения: 17.02.2024). Текст: электронный. Самарский А. А., Попов Ю. П. Вычислительный эксперимент в физике // Наука и человечество. М.: Знание, 1975. С. 280−291. Избранные труды А. А. Самарского / под ред. А. В. Гулина, В. И. Дмитриева. М.: МАКС Пресс, 531 с. URL: http://samarskii.ru/artic-les/1979/1979-002ocr.pdf (дата обращения: 12.04.2024). Текст: электронный. Бирих Р. В. О компьютерных моделях в школьном курсе физики // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия «Информационные компьютерные технологии в образовании». 2006. № 2. С. 27–33. Кондратьев А. С., Финагин А. А. Вычислительный эксперимент в рамках школьного курса физики // Компьютерные инструменты в образовании. 2004. № 1. С. 25–30. Стародубцев В. А. Методологическая роль компьютерных практикумов // Открытое и дистанционное образование. 2003. № 2. С. 34–40. Баяндин Д. В. Динамические интерактивные модели для поддержки познавательной деятельности учащихся // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия «Информационные компьютерные технологии в образовании». 2009. № 5. С. 30–44. Антонова Д. А. Методическая система продуктивного обучения будущих учителей разработке и применению компьютерных симуляций учебного физического эксперимента // Учебный эксперимент в образовании. 2023. № 4. С. 43–57. Антонова Д. А., Оспенникова Е. В. Компьютерные симуляции учебного физического эксперимента: методологический и дидактический аспекты применения в обучении // Педагогическое образование в России. 2021. № 6. С. 13–23. Антонова Д. А., Оспенникова Е. В. Учебные компьютерные симуляции физического эксперимента. Текст: электронный // Современные проблемы науки и образования. 2021. № 6. URL: https://science-education.ru/article/view?id=31217 (дата обращения: 11.04.2024).
Полный текст статьиКомпьютерное моделирование как метод учебного познания при изучении предметов естественно-научного цикла в средней школе