Формирование у будущих учителей системы знаний о физических основах работы компьютера - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Работа выполнена на кафедре теоретической физики и методики преподавания физики факультета физики и электроники Астраханского государственного университета. Официальные оппоненты доктор педагогических наук, профессор Червова Альбина Александровна доктор физико-математических наук, профессор Элькин Михаил Давидович Защита состоится на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.05 при Астраханском государственном университете по адресу: 414056, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, г.Эксперимент показал, что большинство из студентов испытывает трудности в выявлении этапов преобразования информации при ее передаче с применением компьютера и не владеют знаниями о физических явлениях, процессах, происходящих в компьютере на каждом из них. На этой основе сформулирована гипотеза исследования: если студенты будут выполнять действия, адекватные знаниям о физических основах работы компьютера, то они этими знаниями овладеют. Разработан физический практикум, состоящий из 7 работ: преобразование передаваемой информации, содержащейся в сигнале неэлектрической природы, в аналоговый электрический сигнал; преобразование аналогового электрического сигнала в цифровую форму; преобразование цифрового сигнала с помощью основных логических элементов И, ИЛИ, НЕ; преобразование цифрового сигнала с помощью шифратора и дешифратора, мультиплексора и демультиплексора; передача и прием цифрового сигнала, содержащего передаваемую информацию (на примере передачи информации по лазерному и инфракрасному лучам, радиопередача, Bluetooth); преобразование цифрового сигнала в аналоговый электрический сигнал; получение информации в определенной знаковой форме, помещенной на каком-либо материальном носителе. При этом формулируются понятия с опорой на которые выполняется деятельность по передаче информации: знаковая форма информации - способ выражения на материальном носителе содержания передаваемой информации; материальный носитель информации - материальный объект, на котором помещается информация (бумага, воздух, оптический диск, магнитная лента и др.); аналоговый электрический сигнал - средство передачи информации в виде непрерывно изменяющегося электромагнитного поля; цифровой электрический сигнал - средство передачи информации в виде последовательности максимальных и минимальных значений электрического напряжения или тока; дискретизация - процесс представления непрерывного аналогового электрического сигнала дискретной последовательностью значений электрического напряжения или тока; квантование - процесс выбора целого значения напряжения из представленной дискретной последовательности значений напряжений или тока; кодирование - процесс изменения дискретной последовательности импульсов в последовательность импульсов, принятую за кодовую комбинацию; модуляция - процесс преобразования электрических колебаний низкой частоты в колебания более высокой частоты; мультиплексирование - процесс объединения кодированных сигналов в общий поток информации; канал связи - физическая среда (провод, оптическое волокно, волновод, воздушное или безвоздушное пространство) для передачи сигнала от передатчика к приемнику; детектирование - преобразование электрических колебаний высокой частоты в колебания более низкой частоты; демультиплексирование - процесс выделения кодированных сигналов (импульсов) из общего потока информации; декодирование - процесс изменения последовательности импульсов принятых за кодовую комбинацию в последовательность определенных значений напряжений; цифроаналоговое преобразование - процесс прохождения электрического тока по различным видам соединений элементов электрической цепи (R, C, L), приводящий к изменению цифровой формы сигнала в аналоговую. Анализ полученной системы физических знаний позволил выявить содержание рассматриваемой деятельности в виде следующих действий: 1) преобразовать сигнал неэлектрической природы, содержащий информацию, в аналоговый электрический сигнал; 2) преобразовать аналоговый электрического сигнал, содержащий информацию, в цифровой электрический сигнал; 3) передать цифровой сигнал, содержащий информацию, по определенному каналу связи; 4) принять цифровой сигнал, содержащий информацию;В ходе решения поставленных в данном исследовании задач получены следующие выводы и результаты: - выделены знания, раскрывающие физические основы работы компьютера; разработана методика формирования у студентов - будущих учителей физики системы знаний о физических основах работы компьютера.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В 45 ПУБЛИКАЦИЯХ СРЕДИ КОТОРЫХ НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ

1. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы преподавания общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова // Тезисы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань : Изд-во АГПУ, 2002. - С. 23.

2. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы преподавания общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова // Ученые записки : мат-лы докл. итоговой научной конференции АГУ : в 2 ч. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2003. - Ч. 2. Лингвистика, литература, психология, история, экономика, физика, информатика. - С. 135-139.

3. Алыкова, О. М. Теоретические и методические основы разработки электронного учебника по курсу общетехнических дисциплин в педагогическом вузе / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования : сб. тез. докл. 2-й Всерос. науч.-методич. конф. учителей школ и преподавателей вузов. - Екатеринбург. 2002. - С. 57-58.

4. Алыкова, О. М. концептуально-теоретические требования к преподаванию общетехнических дисциплин в педвузах / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Реализация государственных образовательных стандартов в области физики и химии в высшей и средней школе : мат-лы Всерос. науч.-методич. конф. (21-22 ноября 2002 г.). - Н. Новгород : Изд-во НГПУ, 2002. - С. 38-40.

5. Алыкова, О. М. Разработка и реализация лабораторного практикума по курсу «Основы автоматики и вычислительной техники» для студентов физических специальностей / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Актуальные вопросы развития образования и производства : тез. докл. IV Всерос. науч.-практич. конф. студентов, соискателей, молодых ученых и специалистов (29-30 мая 2003 г.). - Н. Новгород : Изд-во ВГИПА. 2003. - С. 158.

6. Алыкова, О. М. Система демонстрационного эксперимента по теме «Магнитные свойства вещества» / О. М. Алыкова, Е. Г. Ермолаева, Г. П. Стефанова // Труды Международного семинара: Выездная секция по проблемам магнетизма в магнитных пленках, малых частицах и наноструктурных объектах (10-14 сентября 2003 г.). - Астрахань, 2003. -

С. 14-16.

7. Алыкова, О. М. Использование универсальных учебно-лабораторных комплексов при изучении электрорадиотехники и основ электроники / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Естественные науки. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2003. - № 7. - С. 17-19.

8. Смирнов, В. В. Использование моделирования в вузовском лабораторном практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования : мат-лы Всерос. науч.-методич. конф. (22-23 апреля 2004 г.). - Н. Новгород : Изд-во НГПУ, 2004. - С. 46-50.

9. Алыкова, О. М. Методика проведения физического практикума по основам автоматики и вычислительной техники в педвузе / О. М. Алыкова, Г. П. Стефанова // Преподавание физики в высшей школе. - 2004. - № 29. - С. 86-90.

10. Смирнов, В. В. Использование моделирования в вузовском лабораторном практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова, А. К. Чернышов // Естественные науки. - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2004. - № 3 (9). - С. 59-66.

11. Смирнов, В. В. Использование моделирования работы электронных схем в практике преподавания курса «Основы автоматики и вычислительной техники» в вузе / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Взаимодействие банковской системы и реального сектора экономики : мат-лы Междунар. науч.-практич. конф. (22-23 апреля 2005 г.). - Астрахань : ИД «Астраханский университет», 2005. - С. 292-303.

12. Смирнов, В. В. Моделирование и натурный эксперимент в современном физическом практикуме / В. В. Смирнов, О. М. Алыкова // Высокие технологии в педагогическом процессе : тр. VI Междунар. науч.-методич. конф. преподавателей вузов, ученых и специалистов (21-22 апреля 2005 г.). - Н. Новгород : Изд-во ВГИПА, 2005. - С. 63-64.

13. Алыкова, О. М. Соотношение эксперимента и моделирования в современном физическом практикуме / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Физика в системе современного образования : мат-лы 8 Междунар. конф. - СПБ. : Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. - С. 106.

14. Алыкова, О. М. Формирование у студентов университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера в ходе выполнения лабораторного практикума «Основы автоматики и ВТ» / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов, Г. П. Стефанова // проблемы современного физического образования: школа и вуз : тр. регион. науч.-практич. конф. (октябрь 2005 г.). - Армавир : РИЦ АГПУ, 2005. - С. 93-94.

15. Алыкова, О. М. Оптимизация содержания лабораторного практикума по электрорадиотехнике, электронике, основам автоматики и вычислительной техники на педагогических специальностях университетов / О. М. Алыкова // Физическое образование: проблемы и перспективы развития : мат-лы V Междунар. науч. конф. - М. : МПГУ, 2006. - С. 202-205.

16. Алыкова, О. М. Содержание деятельности по формированию у студентов университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова, В. В. Смирнов // Физическое образование в вузах. - 2006. - Т. 12, № 4. - С. 12-25.

17. Алыкова, О. М. Использование лабораторного практикума по общетехническим дисциплинам для формирования у студентов педагогических специальностей университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Современный физический практикум : сб. тр. IX Междунар. учеб.-методич. конф. (19-21 сентября 2006 г.). - Волгоград, 2006. - С. 50-51.

18. Алыкова, О. М. Использование лабораторного практикума для формирования у студентов педагогических специальностей университетов системы знаний о физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Южнороссийский вестник геологии, географии и глобальной энергии. Астрахань. - 2006. - № 8 (21). - С. 147-152.

19. Алыкова, О. М. О физических принципах работы компьютера / О. М. Алыкова // Физическое образование в вузах. - 2007. - Т. 13, № 1. - С. 78-87.

20. Алыкова, О. М. Формирование у будущих учителей системы знаний о физических основах работы компьютера в специальном физическом практикуме / О. М. Алыкова, Г. П. Стефанова // Инновационные технологии и средства обучения физике, химии, биологии : мат-лы Междунар. науч.-практич. конф. (12-13 апреля 2007 г.). - Астрахань, 2007. - С. 24-29.

Размещено на .ru