CC BY
9УДК 378.02:372.
Т.М. Елканова,
Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова
Физический практикум как средство гуманитаризации образования
Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова
Перестройка образовательной политики и практики работы учебных заведений профессионального образования в соответствии с компетентностным и студенто-центрированным подходами повышает актуальность разработки проблем гуманитаризации образования. Очевидно, что гуманитаризация является важнейшей составляющей новой парадигмы образования, заключающейся в фундаментальности, целостности и направленности на личность обучаемого, как основы стратегии выстраивания методами и средствами образования социальных, культурных и антропологических предпосылок к формированию гуманистических общественных отношений в условиях современных цивилизационных сдвигов.Разра-ботанная нами концептуально-теоретическая модель общегума-
нитарного базиса образования, предусматривающая формирование ключевых компетенций специалиста, включает следующие компоненты: этико-аксиологи-ческий, эколого-активационный (формируют ценностно-смысловые компетенции); историко-ге-нерализированный, корреляци-онно-синхронизированный, ин-тегративно-аппликативный, культурно-инфузионный, регионально-этнический (формируют общекультурные компетенции); философско-методологический, интеракционно-гностический (формируют когнитивно-мировоззренческие компетенции); информационно-аналитический, когнитивно-коммуникативный (формируют информационно-коммуникативные компетенции); антропоцентристский, сенситивно-рефлексивный, аппликатив-
но-валеологический (формируют компетенции личностного самосовершенствования); креативно-развивающий, личностно-вари-ативный (формируют учебно-познавательные компетенции); контемпорально-презентатив-ный, социально-правовой (формируют социально-трудовые компетенции) [3, с. 46-52]. Мы считаем, что формирование таких компетенций однозначно приводит к необходимости создания соответствующей образовательной среды. В научно-педагогической и методической литературе достаточно полно рассмотрены, хотя и недостаточно конкретизированы в практическом плане, модели гуманитарной образовательной среды в высшем учебном заведении как целостной образовательной структуре. Нами предложена концепция создания локальной
© Елканова Т.М., 2015
ТАМАРА МИХАЙЛОВНА ЕЛКАНОВА
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики конденсированного состояния Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова. Сфера научных интересов: гуманитаризация образования, проблемы физического образования, философские проблемы физики. Автор более 220 публикаций
Рассматриваются философско-методологический, информационно-аналитический, интегративно-аппликативный структурные компоненты общегуманитарного базиса образования и методы их эффективной реализации в физическом практикуме. Представлены учебные пособия, в которых использована оригинальная блочная система структурирования учебного материала и реализована концепция расширения содержания межпредметных связей на историко-корреляционном, аппликативно-рефлек-сивном, аксиологическом и методологическом уровнях, что является одной из первых попыток реализации принципов гуманитаризации образования посредством выявления и использования содержащегося в самом курсе общей физики гуманитарного потенциала.
Ключевые слова: высшее образование, гуманитаризация, общегуманитарный базис, обучение физике, физический практикум.
The article the philosophical and methodological, information-analytical, integrative-applicative basis of the structural components of general humanitarian basis of education and methods of their effective implementation in the physical practicum considered. There have been worked out the system of manuals, which used the original modular system of structuring training material and implemented concept of expanding the content of interdisciplinary communications on historical-correlational, the applicative-reflexive, axiological-methodological levels, which is one of the first attempts of implementation of the principles of humanitarization of education through the identification and applying humanitarian potential contained in the general physics course.
Key words: higher education, humanitarization, general humanitarian basis, teaching physics, physical practicum.
гуманитарно-развивающей образовательной среды непосредственно при изучении отдельных учебных дисциплин, основанная на понимании среды как зоны непосредственной активности индивида, его ближайшего развития и действия [2, с. 56-59].
Анализ гуманитарного, воспитательного потенциала физического практикума и методов его реализации позволяет сделать вывод, что создание локальной гуманитарно-развивающей среды в процессе его проведения возможно при изменении организационной структуры практикума и учебно-методического обеспечения. В соответствии с этим разработана методика, позволяющая включить студента в непосредственное взаимодействие с учебной информацией, в процессе которого он производит самостоятельный анализ, синтез, обобщение и перенос полученных знаний; модернизирована система допуска и защиты лабораторных работ; проведен
анализ методического, гуманитарного, воспитательного потенциала физического практикума и методов его реализации; разработана и в течение ряда лет апробирована система учебных пособий [4, 5], в которых использована оригинальная блочная система структурирования учебного материала.
Каждая тема практикума включает семь блоков. Первый блок -это вопросы, для ответа на которые необходима тщательная проработка теоретического материала по изучаемой теме. Во втором блоке приведены качественные вопросы, заставляющие студента задуматься над физической сущностью известных ему явлений и процессов. Третий блок включает вопросы по методологическим проблемам физики. Четвертый блок - это блок «маленьких экспериментов», в котором даны задачи поисково-исследовательского характера и задания, углубляющие понимание студентом экспери-
ментальных методов исследования. В пятом блоке приведены тестовые задания для самоконтроля уровня подготовленности студента к выполнению лабораторной работы. Шестой блок - это описание нескольких лабораторных работ по теме, из которых студент выполняет одну по своему выбору или по указанию преподавателя. Большое число приведенных в пособии лабораторных работ позволяет дифференцировать и индивидуализировать процесс обучения. В седьмом блоке даны сведения гуманитарного характера, отражающие исторические, методологические, социокультурные аспекты изучаемой темы.
Одним из структурных компонентов общегуманитарного базиса образования является фи-лософско-методологический, предусматривающий выявление и всесторонний анализ философского содержания различных теоретических положений, способов согласования концептуальных структур с физической реальностью и формирующий способы мышления и методы познавательной, профессиональной, коммуникативной и аксиологической деятельности, т.е. процедуры рефлексивного характера. В физическом практикуме эффективно реализуется принцип единства теории и практики, что открывает широкие возможности для формирования и развития фило-софско-методологических компетенций студентов в процессе обучения.
При соответствующей педагогической инструментовке выполнение и анализ лабораторных работ позволяют студентам актуализировать и конкретизировать ведущие мировоззренческие идеи: понятие о материальном единстве мира, веществе и поле как видах существования материи, движении как всеобщем свойстве материи, переходе одних форм движения в другие. Из-
учая экспериментально связь различных физических величин и явлений, студенты убеждаются в причинной обусловленности каждого из них, приобретают общепрофессиональные компетенции выделения и анализа причинно-следственных связей. При этом конкретизируется и углубляется понимание количественной и качественной сторон физических величин, их отношения к тем объектам и явлениям, которые они характеризуют. Овладевая научными методами исследования, такими как наблюдение и различные виды эксперимента (исследовательский, критериальный, фактический, мысленный, численный, машинный), студенты убеждаются в познаваемости природы, а обобщение экспериментальных результатов, анализ причин их расхождения с теоретическими расчетами способствуют осознанному овладению научными методами и средствами познания, такими как анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование, идеализация, моделирование. При соответствующей ориентации деятельности студентов осуществляются актуализация и эффективный перенос знаний из одной области познания (философии) в другую (физику).
Современный этап развития физической науки характеризуется отчетливым осознанием на методологическом уровне модельного характера наших знаний о природе. Модель «облегчает понимание формальных теорий и является особенно важной в процессе преподавания и обучения» [6, с. 280]. В физическом практикуме должны быть задействованы работы, выполнение которых требует построения и анализа физической модели явления. Приведем пример. В лабораторной работе «Исследование электростатического поля» используется метод изучения электростатических полей путем искусственно-
го воспроизведения их структуры в проводящих средах, по которым пропускается постоянный ток (метод электролитической ванны). При этом прямое изучение электростатического поля заменяется изучением его более удобной модели. При анализе этой работы студенты актуализируют знания о таких методах экспериментального исследования, как моделирование, аналогия, идеализация. А поиск причин некоторого отклонения полученных экспериментальных данных от результатов теоретических расчетов не только развивает аналитические способности студентов, но и содействует более глубокому овладению научными методами познания.
Эффективным способом формирования философско-методо-логических компетенций является составление цепочек причинно-следственных связей. Например, при выполнении ряда работ физического практикума можно акцентировать внимание студентов на том, что протекание электрического тока по проводнику сопровождается целым комплексом физических явлений: выделением тепла (закон Джоуля - Ленца), возникновением магнитного поля, действием этого магнитного поля на протекающий ток, вследствие чего распределение плотности тока по сечению проводника становится неравномерным, изменением геометрических размеров проводника вследствие теплового расширения, теплообменом с окружающей средой и др.
Однако при изучении тех или иных закономерностей учитываются не все из них. Почему? Ответ на этот вопрос студенты получают, составляя и анализируя причинно-следственные цепочки явлений, сопровождающих тот или иной рассматриваемый процесс. Это позволяет студентам увидеть предмет во множестве его связей, научиться выделять существенные и несущественные призна-
ки явлений, осознавать пределы применимости законов и формул, развивает у них понятия модели, абстракции, формализации, причинно-следственных связей, формирует исследовательские навыки. При соответствующей педагогической инструментовке этот метод используют для анализа расхождения теоретических и экспериментальных результатов. При этом развиваются навыки работы с учебной и научной литературой, различными источниками информации и актуализируются такие понятия, как идеализация, формализация, абстрагирование, модель и др.
При подготовке, выполнении и анализе лабораторных работ студентам предлагается ответить на вопросы методологического характера из блока «Как вы думаете?» учебного пособия по физическому практикуму. Вопросы по философским, методологическим проблемам физики включены нами в альтернативные контролирующие программы, используемые при организации самостоятельной работы студентов, а также проведении текущего и рейтингового контроля знаний.
Формирование философско-методологических компетенций в учебном процессе необходимо для развития целостного научного мировоззрения, системного взгляда на текущее состояние своей профессиональной области, на цели, предмет, характер и результаты своей профессиональной деятельности (решение задач совершенствования, рационализации научной деятельности на основе разрабатываемых философией мировоззренческих и методологических ориентиров и основных положений, способности отображать свойства и отношения предметов независимо от частных и случайных условий их наблюдения, навыков переноса знаний в незнакомые проблемные ситуации).
Концептуально-теоретически и конкретно-содержательно разработанная нами модель гуманитарно-развивающей образовательной среды включает, в частности, интегративно-аппликативный компонент, основанный на предложенной нами концепции инте-гративно-корреляционных связей, подразумевающих установление и использование в учебном процессе многосторонних разнообразных связей не только между учебными дисциплинами, но и различными областями знаний и культуры. Реализация этого компонента осуществляется путем включения в каждую тему учебного пособия по физическому практикуму блока «Это интересно», в котором выявляются и исследуются корреляции между развитием естественных и гуманитарных наук, культурных и духовных ценностей, устанавливаются общие принципы их развития, прослеживаются логика и специфика историко-культурных взаимосвязей в рамках определенной эпохи, связанной с изучаемым материалом. При этом особое внимание уделяется развитию кросс-культурной
грамотности и ценностных критериев будущей профессиональной деятельности студентов. Отметим, что в разработанных нами пособиях [4,5]использована концепция расширения содержания межпредметных связей на исто-рико-корреляционном, апплика-тивно-рефлексивном, аксиологическом и методологическом уровнях, что является одной из первых попыток реализации принципов гуманитаризации образования путем выявления и использования содержащегося в самом курсе общей физики гуманитарного потенциала. Мы считаем, что это может служить одним из средств формирования у студентов общепрофессиональных, специальных и гуманитарно-ориентированных компетенций, способствовать развитию у них навыков комплексного подхода к изучению физических процессов и явлений, формированию целостного и научного представления о процессах и явлениях, происходящих в мире природы и общества.
Эффективная гуманитаризация образования невозможна без использования личностно ориен-
Студенты во время практических занятий
тированной, вариативной педагогики обучения, обеспечивающей стимулирование творческой деятельности в процессе обучения и индивидуализированной в зависимости от уровня подготовки, типа мышления и психологических особенностей студента. Для этого лабораторные установки изготавливаются таким образом, чтобы студенты могли получить избыточную информацию. Это дает возможность предлагать студентам дополнительные индивидуализированные задания, дающие определенную свободу действий при проведении экспериментов. Студенту предоставляется возможность изменить методику определения исследуемых величин, выбрав из избыточной информации нужные ему данные, или самостоятельно сформулировать проблему, которую можно решить, используя имеющиеся приборы, выбрать метод и средства проведения эксперимента.
Для выработки у студентов экс-периментально-исследователь-ских компетенций и развития творческой самостоятельности во время защиты лабораторных работ студентам предлагаются задания из блока «Маленькие эксперименты», для ответа на которые нужно спланировать и провести небольшое экспериментальное исследование, в котором физические понятия и законы применяются к конкретному случаю. Опыт показывает, что выполнение таких заданий способствует более глубокому усвоению эмпирических и теоретических методов научного познания, таких как наблюдение, эксперимент, сравнение, сопоставление, абстрагирование и обобщение, анализ и синтез, идеализация, формализация, моделирование, мысленный эксперимент, индукция и дедукция, использование аналогий,гипотез.
Эффективным средством активизации самостоятельной кре-
ативной деятельности студентов может служить совершенствование организационно-методической структуры физического практикума (этот вопрос подробно рассмотрен в работе автора настоящей статьи [1, с. 54-59]). Предлагаемая система ориентирует студентов на систематическую самостоятельную проработку учебного материала. При этом у студентов формируются универсальные (общие) и предметно-специализированные (профессиональные) компетенции: способность работать с различными источниками информации, анализировать и концентрировать информацию, отделять главное от второстепенного, а
также происходит профессионализация знаний, приобретается компетентность в сфере самостоятельной познавательной деятельности, основанная на усвоении способов приобретения знаний из различных источников информации. Так реализуется еще один компонент общегуманитарного базиса образования -информационно-аналитический, предусматривающий формирование базисных знаний и умений комплексного использования различных каналов получения и семантической обработки информации в ситуациях быстрого изменения информационной среды. Следует особо подчеркнуть, что умение перерабаты-
вать большие массивы информации с использованием как информационных (компьютерных) технологий,так и интеллектуальных нормализованных методик (поаспектного анализа текстов, контент-анализа, классификационного и кластерного анализа и др.) подразумевает и умение понимать и извлекать из информации личностно-ценное содержание.
Таким образом, системно организованный целенаправленный педагогический процесс позволяет использовать такой вид учебной деятельности, как физический практикум, в качестве эффективного средства гуманитаризации образования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Елканова Т.М. К проблеме оптимизации организационной структуры и методического обеспечения физического практикума // Физическое образование в вузах. 2009. Т. 15. № 1.
2. Елканова Т.М. Концептуальная модель локальной гуманитарно-развивающей образовательной среды // Высшее образование сегодня. 2009. № 7.
3. Елканова Т.М. Общегуманитарный базис образования: структура и содержание // European Social Science Journal. 2014. Т. 2. № 3.
4. Елканова Т.М. Практикум по курсу «Электричество и магнетизм»: учеб. пособие. Допущено Учебно-методическим объединением по классическому университет-
скому образованию Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 010700.62 «Физика». Владикавказ, 2014.
5. Елканова Т.М. Практикум по молекулярной физике: учеб. пособие. Допущено Учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 03.03.02 «Физика». Владикавказ, 2014.
6. Штофф В.А. Моделирование и философия. М., 1966.
LITERATURA
1. Elkanova T.M. K probleme optimizacii organizacionnoj struktury i metodicheskogo obespechenija fizicheskogo praktikuma // Fizicheskoe obrazovanie v vuzah. 2009. T. 15. № 1.
2. Elkanova T.M. Konceptual'naja model' lokal'noj gumanitarno-razvivajushhej obrazovatel'noj sredy // Vysshee obrazovanie segodnja. 2009. № 7.
3. Elkanova T.M. Obshhegumanitarnyj bazis obrazovanija: struktura i soderzhanie // European Social Science Journal. 2014. T. 2. № 3.
4. Elkanova T.M. Praktikum po kursu "Elektrichestvo i magnetism": ucheb. posobie. Dopushheno Uchebno-metodicheskim ob''edineniem po klassicheskomu
universitetskomu obrazovaniju Rossiiskoj Federacii v kachestve uchebnogo posobija dlja studentov vysshih uchebnyh zavedenij, obuchajushhihsja po naplavleniju 010700.62 "Fizika". Vladikavkaz, 2014.
5. Elkanova T.M. Praktikum po molekuljarnoj fizike: ucheb. posobie. Dopushheno Uchebno-metodicheskim ob''edineniem po klassicheskomu universitetskomu obrazovaniju Rossiiskoj Federacii v kachestve uchebnogo posobija dlja studentov vysshih uchebnyh zavedenij, obuchajushhihsja po naplavleniju 03.03.02 "Fizika". Vladikavkaz, 2014.
6. Shtoff V.A. Modelirovanie i filosofija. M., 1966.
