«Использование информационных технологий в методике преподавания физики»

Российские научно-методические публикации 2006-2009 года по теме «Использование информационных технологий в методике преподавания физики». Ч. I. Методика поиска результатов научных исследованийХаннанов Наиль Кутдусович,Институт научной информации и мониторинга РАО,e-mail: [email protected]Аннотация В работе показана стратегия отбора научно-педагогических периодических изданий и поиска в них статей выбранной тематики. Предлагаемый подход предполагает: а) формирование списка изданий, в которых публикуются статьи по теме, на основе поиска по сочетанию ключевых слов в базе Научной Электронной Библиотеки и по названиям изданий списка ВАК, соответствующих теме; б) сужение круга изданий по выборочному просмотру содержания номеров журналов сформированного списка; в) изучение аннотаций и полных текстов статей в доступных электронных базах данных и твердых копий в библиотеках, имеющих электронные каталоги, с составлением или доработкой имеющихся аннотаций. На основе предложенной методики сформирован реферативный сборник из 363 рефератов статей, опубликованных в 42 изданиях, и проведен статистический анализ его конечного состава.Ключевые слова: научно-педагогическая информация, базы данных, методика преподавания физики, информатизация образования.AbstractThe following method to find publications in Russian periodicals on a particular topic is proposed: a) creating a list of publications containing articles by topic on the base of keyword search in a database of scientific digital library (http://elibrary.ru) and analysis of the journal names in the list recommended by the Higher Attestation Commission of the Ministry of Education of Russia; b) narrowing of the scope of publications by the custom view of the content of the issues of such journals; c) the study of abstracts and full texts in available electronic databases d) the study of abstracts and full texts printing copies in the libraries with an electronic catalog. On the basis of the proposed method collection of 363 abstracts of articles (2006-2009) from 42 journals was created. The preliminary statistical analysis of the collection was performed.Key words: pedagogic science information, database, methods of physics teaching, informatization of education Введение Число изданий, публикующих результаты исследований в области педагогики и психологии, в последние годы продолжает расти. Если в июле 2008 года в научной электронной библиотеке (www.e-library.ru) было зарегистрировано 70 и 26 русскоязычных журналов, отнесенных в тематическом рубрикаторе к темам «Народное образование. Педагогика» и «Психология», то на июль 2011 года их стало 259 и 147, соответственно. Поэтому проблема составления реферативных сборников, позволяющих ориентироваться в направлениях развития той или иной отрасли знаний, получать информацию о доступности тех или иных публикаций в открытом секторе Интернет является весьма актуальной. Однако в эпоху перехода научных публикаций с полиграфических носителей на цифровые технология меняются не только цели составления реферативных сборников по данной отрасли знаний, но и технологии их составления. Целью данной работы было выявление соотношения открытых полиграфических и цифровых ресурсов, содержащих рефераты статей по определенной тематике и выработка стратегии поиска статей по определенной тематике и составления соответствующего реферативного сборника с использованием возможностей электронных поисковых систем Интернет и дистанционно доступных электронных каталогов библиотек. В работе [1] нами была предложена система такого поиска в области работа по возрастной физиологии и коррекционной педагогике и обсуждались возникающие при этом проблемы. В основу поиска в данной работе, посвященной теме «Использование информационных технологий в методике преподавания физики» помимо использования поисковых систем Google и Yandex, были использованы электронные каталоги Научной электронной библиотеки (НЭБ) [2], Российской государственной библиотеки (РГБ) [3] и Научной педагогической библиотеки им. К.Г.Ушинского (НПБ) [4]. Кроме того было проанализировано содержание журналов, входящих в список ВАК (таблица 1) и соответствующих по названию методике преподавания физики и информатизации образования за период 2006-2009 г.г.Таблица 1 «Физика в школе», «Физическое образование в ВУЗах», «Компьютерные инструменты в образовании», «Известия высших учебных заведений. Физика», «Информатика и образование», «Открытое и дистанционное образование», «Информатизация образования и науки», «Вестник российского университета дружбы народов. Серия: информатизация образования» «Информационные технологии», «Педагогическая информатика», «Открытое образование» «Вестник компьютерных и информационных технологий» «Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии» «Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования» ^ Основная часть Первая часть работы была посвящена возможностям тематического поиска журнальных статей, вошедших в базу данных НЭБ (Таблица 2). Затем были изучены содержание ряда журналов (Таблица 1) ВАК-овского списка, вошедшие в базу данных НЭБ, однако только в 2010 году. Изучение содержания номеров таких журналов проводилось путем изучения сайтов изданий, архивов номеров журналов на CD-носителе, а также изучения подшивок журналов в библиотеках после предварительного ознакомления с электронных каталогов библиотек.Стратегия выстраивания поисковых запросов в НЭБ при отборе статей в сборник рефератов. Поиск научных статей по данной тематике, опубликованных за 2006-2009 годы проводился по базе НЭБ на состояние 1 марта 2011 года. Поисковая система этой библиотеки позволяет проводить поиск по набору ключевых слов в названии, в аннотации, в полных текстах и в списках цитируемой литературы, причем с учетом морфологии. Есть в поисковой системе НЭБ и возможность искать близкие тексты, однако такой поиск статей по набору двух ключевых слов давал слишком обширные списки. Так за 2009 год при поиске по словам «информационные» «физика» дает 1560 ссылок в базе НЭБ (из них 1227 с полными текстами), и даже сужение поиска по признаку «наличие полных текстов, доступных бесплатно зарегистрированному пользователю» сужает список только до 602 статей. Анализ этих 602 статей показал, что среди них не более 20 статей соответствуют анализируемой теме «Использование информационных технологий в преподавании физике в школе». В то же время запрос «информационные физика» с учетом «искать с учетом морфологии» дает за 2009 год всего 16 ссылок, из которых теме соответствуют 9, а поиск по ключевым словам «компьютерные физика» с учетом морфологии» добавляет 9 новых ссылок, из которых 8 соответствует теме. Таким образом, общее число ссылок по теме 17 вполне соответствует числу ссылок, найденных при поиске «близких текстов» и ручного отбора статей, соответствующих тематике. В дальнейшем в данном исследовании такой поиск не применялся. В результате анализа был сделан вывод о достаточности поиска по двум наборам ключевых слов «информационные физика» и «компьютерные физика». После проведения поиска осуществлялся контроль по наборам «информационные технологии физика» и «компьютерные технологии физика». В таблице 2 показаны результаты использования такой стратегии поиска статей по теме в базе НЭБ.Таблица 2. Результаты поиска статей в НЭБ при различных поисковых запросах Год Поисковый запрос Что искать: информационные физика С учетом морфологии, в названиях, аннотациях, ключевых словах Всего Соответствует тематике Полных текстов в открытом доступе без учета пересечений 2006 8 3 0 2007 15 7 1 2008 11 8 4 2009 34 11 7 Что искать: компьютерные физика С учетом морфологии, в названиях, аннотациях, ключевых словах 2006 12 6 – совпадений 3 = 3 1 2007 14 4 – совпадений 0 = 4 3 2008 12 10 – совпадений 2 = 8 3 2009 22 12 – совпадений 0 = 12 6 ^ По сумме 2-х запросов, исключая пересечения 2006 6 1 2007 11 4 2008 16 7 2009 23 13 Следует отметить, что внимательное изучения списков работ за 2009, найденных при ручном поиске показало, что в списке статей, содержащих в полных текстах нужные ключевые слова, имеются дополнительно 8 статей, не обнаруженных при поиске по названиям. Таким образом, нужно быть готовым к тому, что исключение полнотекстового поиска по базе НЭБ может привести к потере 40% статей по заданной тематике, однако на порядок повышает трудозатраты для составления реферативного сборника. Для ряда журналов, которые представлены в коллекции НЭБ полными текстами, использовалась технология «Создание подборок статей выбранного журнала + полнотекстовый поиск внутри подборки по ключевому слову». Так, например, журнал «Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: информатики и информатизация образования» публикует небольшое число статей по методике использования информационных технологий в преподавании физики в школе, однако основная масс статей посвящена преподаванию информатики. После сборки статей всех номеров одного года в подборку (рис.1), затем проводился полнотекстовый поиск по слову «физик» с учетом морфологии (рис.2), что существенно сокращало список статей для просмотра полных текстов и составления аннотаций, которые журнал до 2009 года не составлял. Рис.1 Рис.2 В результате были отобраны статьи из 36 журналов, включая 4 журнала вне ваковского списка (Таблица 3). Таблица 3. Список журналов, статьи из которых за 2006-2007 год были найдены в результате поиска в базе НЭБ по ключевым словам (*звездочкой отмечены журналы вне списка ВАК). № п/п Название Число статей за 2006+2007+2008+2009, включенных в сборник (в скобках число статей добавленных после дополнительного поиска) Всего Информатика и образование 0+2+2+3 7 Мир науки, культуры, образования Выходит с 2007 0(0)+2(1)+0(0)+3(0) 5 (1) Физическое образование в ВУЗах 1(+10)+ 0(+7)+ 2(+8)+ 1(4) 4(+29) Наука и школа 0 (+4)+2 (+1)+0(+0)+2(+3) 4 (+8) Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: информатизация образования 0+0+2+1 3 Открытое образование 1+0+0+1(+2) 2(+2) Педагогическая информатика 1(+1)+0(+1)+1+0 2 (+2) Открытое и дистанционное образование 1(+6)+0(+3)+0(+5)+0(+2) 1 (16) Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования» 1(+7)+0+0(+2)+0 1(+9) Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики 0+1+0+0 1 Вестник Саратовского государственного технического университета 0+1+0+0 1 Вестник Ижевского государственного технического университета 0+1+0+0 1 Вестник РУДН, сер. Психология и педагогика 0+0+1+0 1 Российский научный журнал 0+0+1+0 1 Вестник Бурятского государственного университета 0+0+2+0 2 Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского 0+0+1+0 1 Среднее профессиональное образование 0+0+0+3 3 Вестник Томского государственного педагогического университета 0+0+0+2 2 Известия Волгоградского государственного педагогического университета 0+0+0+1 1 Высшее образование сегодня 0+0+0+1 1 Вестник Ставропольского государственного университета 0+0+0+1 1 Вестник Тамбовского университета. Серия: Гуманитарные науки 0+0+0+1 1 Образование и наука. Известия Уральского отделения Российской академии образования 0+0+0+1 1 Известия Южного федерального университета. Педагогические науки 0+0+0+1 1 Дистанционное и виртуальное обучение 0+0+0+1 1 Открытое образование 1+0+0+2 3 Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена 0+0+0+1 1 Вестник Челябинского государственного педагогического университета 0+0+0+1 1 Философия образования 0+0+0+1 1 Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО 0+0+0+1 1 Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 0+0+0+1 1 *Сборник рефератов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Серия 16: 29. Физика. 30. Механика. 41. Астрономия. 89. Космические исследования 0* 0* *Практический журнал для учителя и администрации школы 0+1+0+1 2 *Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук 0+0+0+1 1 *Школа будущего 0+0+5+1 6 Сужение и расширение списка журналов для сквозного просмотра содержания номеров. Далее для полноты охвата следовало бы объединить списки Таблицы 1 и 3 и после исключения пересечений в вписках провести сквозной просмотр содержания журналов такого объединенного списка. Однако эта трудозатратная технология была отклонена и выбрана стратегия сокращения списка журналов путем выборочного просмотра содержания номеров журналов и их аннотаций в базе НЭБ и на сайтах журналов (в случае отсутствия таковых в базе НЭБ). Во-первых, были исключены из дальнейшего анализа многочисленные «Вестники педагогических университетов», если в них не выделены специальные рубрики по информатизации образования, поскольку основной массив статей в них охватывает деятельность предметных кафедр этих университетов. Об этом косвенно свидетельствует число статей (Таблица 3), найденных поисковой системой НЭБ (1-2 статьи). Во-вторых, были изучены сайты журналов, содержащих полные или частичные открытые архивы с содержанием журналов, аннотациями или выборочными полными текстами. Это позволило понять направленность публикаций каждого журнала и исключить ряд из них из данного сборника. Приведем насколько таких примеров, показывающих, что ряд журналов, можно не анализировать при составлении настоящего Сборника.«Открытое образование». Тематика журнала связана в основном с общими проблемами информатизации образования и методикой использования информационных технологий в практике вузов: Стандарты в открытом образовании, сертификация программных продуктов, охрана авторских прав. Методическое обеспечение обучения в условиях внедрения новых образовательных технологий. Разработка и презентация электронных учебников. Вопросы контроля знаний в системе открытого образования. Проблемы качества подготовки специалистов в условиях применения новых технологий. Образовательные среды, как средства обеспечения образовательного процесса: учета успеваемости, планирования обучения, контроля качества знаний. Технические и программные средства автоматизации и моделирования лабораторных практикумов, средства разработки электронных учебников, технические и программные средства коммуникации. Использование областей знания в решении проблем открытого образования (автоматизация проектирования, экспертные системы, поисковые системы, имитационное моделирование, искусственный интеллект, генетические алгоритмы, философия). Распространение и продвижение образовательных технологий и услуг на образовательном рынке, экономические аспекты открытого образования. Фундаментальные исследования по проблемам информатизации общества и образования. Результаты внедрения новых технологий в образование отечественными учебными учреждениями и опыт зарубежных университетов. Анализ названий и статей журнала за 2006-2009 годы не выявил существенного числа новых (помимо найденных поисковой системой НЭБ) публикаций, прямо связанных с исследуемой нами тематикой. Многие публикации могут быть интересны разработчикам информационных ресурсов для школьного образования и для преподавания физики, в частности. Несколько таких работ включено в реферативный сборник.«Вестник компьютерных и информационных технологий». Журнал публикует статьи о компьютерных и информационных технологиях в промышленности, профессиональном образовании, экономике. Знакомство с содержанием номеров 2006 и 2009 года показало, что статей по нужной тематике обнаружить в журнале не удастся.«Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии». Журнал публикует научные статьи по основным направлениям исследований, представленным на факультете информационных технологий и в Центре новых информационных технологий НГУ, а также материалы, посвященные разработке и применению информационных технологий в высшем и среднем образовании, развитию информационной среды в научно-образовательной сфере. Ознакомление с содержанием и аннотациями журналов за 2006-2009 годы статей по интересующей тематике не дало результатов. В НЭБ в открытом доступе находятся журналы 2006-2007 года.«Открытое и дистанционное образование». Всероссийский ежеквартальный научно-методический журнал, выходящий с 2000 года, имеет профиль научно-методического журнала, который публикует материалы по проблемам открытого и дистанционного образования, научно-методических, медицинских и психологических аспектов открытого и дистанционного образования, по новым информационным и образовательным технологиям. обзоры, освещающие современное состояние проблем открытого и дистанционного образования в мире, в России, в вузах-членах Ассоциации «Сибирский открытый университет»; оригинальные статьи, содержащие результаты теоретических и экспериментальных исследований в области информационных и образовательных технологий; материалы научных конференций, научных школ и семинаров, проводимых в рамках Ассоциации «Сибирский открытый университет»; критические и библиографические статьи.«Информатика и образование». Журнал почти целиком посвящен методике преподавания информатики и обнаруженное поисковой системой НЭБ 5 публикаций в 48 номерах являются, скорее, исключением из правила и лежат в области поиска междисциплинарных связей информатики и физики. С другой стороны, только формально можно считать, что согласно требованиям ВАК [5] все журналы ВАК-овского списка представлены в базе НЭБ. Поэтому опираться только на эту базу в настоящее время некорректно. Так, например, два ведущих периодических издания («Физика в школе» и «Физика-Первое Сентября»), публикующих статьи по методике преподавания физики, начали загружать содержание номеров из своих архивов только с 2010 года, поэтому полностью выпали из поля зрения. Необходимость предварительной работы с поисковой системой НЭБ подтверждает тот факт, что ряд журналов, название которых лишь косвенно говорят о принадлежности к исследуемой тематике («Школа будущего», «Наука и школа», «Мир науки, культуры, образования») публикует весьма интересные статьи по тематике Сборника. После ознакомления с сайтами изданий были подвергнуты более тщательному анализу и по электронным версиям номеров (если таковые имеются в НЭБ или на сайтах изданий) и по полиграфическим версиям в библиотеках. Результаты дополнительного поиска, давшего значительное число дополнительных статей, показаны в Таблице 3 (число в скобках) и в Таблице 4. Таблица 4. Результат анализа ряда журналов, при ознакомлении с содержанием журналов (*звездочкой обозначены журналы вне ВАК-овского списка). № п/п Название Число статей за 2006+2007+2008+2009 г.г. Итого: Физика в школе 11+3+29+25 68 *Физика – ПС 12+12+55+70 149 *Компьютерные инструменты в школе 0+0+5+7 (Вых с 2008) 12 Соотношение числа рефератов вошедших в обзор и найденных по двум описанным направлениям поиска показано на рис.3. Рис.3 Как видно из рисунка, основную массу рефератов обзора составили все-таки статьи, найденные путем экспертной оценки содержания статей, хотя без наличия доступа к электронным версиям журналов такой обзор в отведенные сроки был бы невозможен. Поиск по базе НЭБ позволяет сформировать список журналов, на которые следует прежде всего обратить внимание при составление реферативных сборников по заданной теме.Технология создания рефератов статей, включенных в Сборник. Включение реферата той или иной статьи в настоящий «Реферативный сборник», на первый взгляд, не представляет сложности, поскольку может быть дублировать реферат статьи в базе данных НЭБ. Однако формальное требование к ВАК-овским журналам, включаемым в эту базу, далеко не всегда выполняется: ряд журналов передает в НЭБ полные тексты номеров в pdf-формате и не считает необходимым отдельно давать аннотации; ряд научно-методических изданий по педагогике, включенных в базу НЭБ, до 2008 года вообще не имел аннотаций; ряд аннотаций столь краток формален, что вообще не отражает содержание статьи и в лучшем случае повторяет ее название; ряд изданий до сих пор не составляет аннотаций к статьям. Поэтому для составления аннотаций использовались как полные тексты статей в НЭБ и на сайтах изданий, так и тексты статей в полиграфических версиях журналов библиотек. Подписка одного журнала анализировалась по приобретенному архиву журнала, опубликованному на CD-носителе. Ряд полных текстов был получен от авторов после переписки по электронной почте, приведенной в публикации на сайте НЭБ или издательства. Соотношение использованных источников информации для составления рефератов приведено в Таблице 4 и на рисунке 4.Таблица 4. Соотношение рефератов Сборника, составленных или взаимствованных из различных источников. ^ Источники, характер взаимствования информации 2006 2007 2008 2009 2006-2009 Не найдено 1 1 0 0 2 Реферат в НЭБ 1 1 3 8 13 Полный текст в НЭБ 10 4 6 17 37 Полный текст (или аннотация) на сайте издательства 19 19 68 86 192 Текст в библиотеке Ушинского 12 4 30 27 73 Текст в РГБ 2 0 5 1 8 Текст от автора 1 0 0 1 2 Текст на CD 11 7 10 1 29 Всего 57 33 122 141 353 Составлено рефератов 43 22 94 117 211 Расширено рефератов 11 4 2 2 19 Взят готовый реферат 1 6 26 22 55 Рис.4 Как видно из диаграммы примерно четверть рефератов составлено на основании полных тестов полиграфических изданий (твердых копий), остальная – на основании цифровых источников. Использование большого числа полных текстов, зачастую не содержащих рефератов и низкое качество имеющихся рефератов статей определило и высокую долю рефератов, специально составленных для данного обзора (рис.5). Таким образом, для данного обзора отобрано около 350 публикаций и составлено около 260 новых рефератов статей. рис.5Заключение В результате использования описанной методики в сборник были включены 363 реферата статей из 42 периодических изданий. Тексты и аннотации двух публикаций, зафиксированных в базе НЭБ не удалось найти ни в доступных базах данных через Интернет, ни в педагогической библиотеке им. К.Д.Ушинского (г. Москва), ни в РГБ (г. Москва). Наибольшее число статей (около 70%), рефераты которых вошли в сборник, опубликованы в трех периодических изданиях, посвященные методике преподавания физики (Физика в школе, Физическое образование в вузах, Физика-Первое сентября). Затем идут журналы, посвященные методике преподавания различных предметов в школе (Наука и школа, Школа будущего) и информатизации образования и разработке применения информационных технологий в образовании в целом (Открытое и дистанционное образование, Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования). Диаграмма на рис.6 отражает рост числа публикаций по теме за 4 года в трех изданиях по методике преподавания физики и свидетельствует о возрастании числа исследований в данной области. Рис.6 Это соответствует современным направлениям информатизации образования в российской школе и роста интереса к этому направлению исследователей и учителей практиков. Сам реферативный сборник опубликован в ч. II настоящего исследования [6], анализ качества публикаций, рефераты которых составили этот сборник приведен в ч. III настоящего исследования. Литература Ханнанов Н.К. Российские научно-методические публикации 2006-2009 года по теме «Использование информационных технологий в методике преподавания физики». Ч. II. Рефераты и статистика. // Журнал научно-педагогической информации, 2011. [Электронный ресурс] / http://paedagogia.ru Ханнанова А.Н., Ханнанов Н.К., Проблемы создания баз данных научных публикаций российских авторов в области возрастной физиологии и коррекционной педагогики. // Современные проблемы образования, 2010. № 3. С. 70-80.www.e-library.ruwww.rsl.ruwww.gnpbu.ru www.vak.ed.gov.ru