Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ'

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
2
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
исследовательские компетенции / компетентностный и деятельностный подходы в образовании / проектно-исследовательская деятельность / современные стратегии развития высшего образования / research competencies / competence-based and activity-based approaches in education / design and research activities / modern strategies for development of higher education

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Е.Л. Антифеева, В.А. Доронин, А.В. Коцкович

В статье отражены методические аспекты подготовки будущих специалистов в логике компетентностного и деятельностного подходов организации образовательного процесса. В рамках применения деятельностного подхода развивается аргументация в пользу подготовки обучающихся с опорой на исследовательскую и проектную деятельность. В работе аргументирован методический прием построения учебно-исследовательских задач, отличительной особенностью которого является моделирование реальной научно-технической деятельности во всех компонентах логической структуры организации такой деятельности, как «физика – материаловедение – технология – применение». В статье отражен опыт построения исследовательской и проектной деятельности на основе конструкторских бюро. В рамках этой работы обучающиеся создают экспериментальные установки, которые в дальнейшем применяются в образовательном процессе. У вовлекаемых в такую деятельность обучающихся формируются исследовательские компетенции, определяемые ФГОС и необходимые для их будущей профессиональной деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH WORK OF STUDENTS WHEN STUDYING A COURSE OF GENERAL PHYSICS

The article reflects the methodological aspects of training future specialists in the logic of competence-based and activity-based approaches to the organization of the educational process. As part of the application of the activity approach, an argument is being developed in favor of training students based on research and project activities. The paper argues for a methodological technique for constructing educational and research tasks, the distinctive feature of which is the modeling of real scientific and technical activities in all components of the logical structure of the organization of such activities “physics – materials science – technology – application.” The article reflects the experience of building research and design activities based on design bureaus. As part of this work, students create experimental installations that are later used in the educational process. Students involved in such activities develop research competencies defined by the Federal State Educational Standard and necessary for their future professional activities. Theoretical methods are used as the main research methods in the work. Selection criteria are developed and a comprehensive analysis of the subject material is carried out, as well as a behavioral analysis of the content of the courses and laboratory workshops taught, in order to determine the subject areas of scientific and technical development on the basis of which the design and research activities of students can be implemented.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ»

Достижение целей из первой категории предусматривает использование констатирующих заданий. Обучающиеся в ходе их выполнения постепенно узнают специфику объектов (явлений), связи между различными явлениями и объектами, а также признаки, свойственные конкретным категориям, инструменты решения задач, наблюдений (опытов).

При достижении целей из второй категории использовать рекомендуется так называемые воспроизводящие задания. Данные задания ориентированы на то, чтобы учащиеся экспериментировали, вникали в сущность понятий, наблюдали и т. д.

Применение студентами на практике полученных знаний, умений и навыков проверять требуется специальными заданиями. В ходе их выполнения обучающиеся самостоятельно должны применять полученные ранее навыки и знания в рамках дистанционной подготовки.

Например, студенты могут ставить опыты и проводить наблюдения, описывать анализируемые явления, объекты и закономерности, решать качественные и количественные задачи.

Достижение целей из четвертой категории предусматривает применений таких заданий, по результатам выполнения которых возможно оценить уровень (качество) приобретенных студентами знаний и навыков.

Глубина изучения учебного материала зависит, главным образом, от образовательных целей. Цели бывают методологическими либо узкоспециальными, характеризующими всю систему знаний (навыков), которые обучающиеся должны получить в процессе работы с онлайн-программой.

Цели распределяются в соответствии с необходимым уровнем приобретаемых знаний:

1. Знания-знакомства (студенты изучают различные справочные сведения, сравнивая полученные знания с эталоном).

2. Знания-копии (студенты учатся воспроизведению информации по памяти, а также их применению в разнообразных типовых обстоятельствах).

3. Знания-умения (студенты обучаются применению знаний в нестандартных ситуациях, в своей практической деятельности, при проведении соревнований).

Библиографический список

Так происходит формирование качественно новых субъективных знаний.

4. Знания-трансформации (студенты учатся нестандартному, творческому использованию приобретенных знаний и умений). На данном уровне осуществляется создание объективно нового знания.

В первую очередь обучающимся в процессе онлайн-работы с программой образования необходимо получить знания (навыки) первого уровня, а затем изучить ряд компонентов второго уровня. На следующих уровнях студенты осваивают самый важный материал.

С целью систематизации материала следует установить в соответствии с заявленными целями и задачами дистанционной подготовки объясняемые и вводимые понятия. При этом их требуется разделять согласно содержанию объектов (явлений), которые в них отражены, установить наличие между ними логических связей.

Исходя из проведенного теоретического исследования особенностей дистанционной формы обучения студентов, можно сформулировать следующие основополагающие выводы:

- обучение в дистанционной образовательной среде становится эффективным при условии создания обоснованной теоретической базы, вариативными компонентами которой становятся целевой, содержательный, технологический и оценочно-результативный компоненты при учете индивидуальных возможностей каждого обучаемого;

- система обучения в дистанционной образовательной среде должна быть выстроена на основе системного, личностно ориентированного и деятель-ностного подходов с ориентацией на продуктивное взаимодействие участников образовательного процесса;

- эффективность дистанционного обучения студентов в дистанционной образовательной среде определяется педагогическими условиями упорядоченности и согласованности содержания разделов учебных программ с выходом на межпредметный уровень, дифференциации с распределением по степени сложности и направленности, создания образовательной траектории освоения учебных материалов для каждого студента.

1. Абрамовский А.Л. Дистанционное образование на современном этапе развития российского высшего образования. 2014.

2. Овчинников А.В. Педагогические условия организации дистанционного обучения учащихся в сельской школе. Автореферат диссертации ... кандидата педагогических наук. Воронеж. 2019.

3. Половинкина В.В. Педагогическая модель организации дистанционного образования в вузе. Автореферат диссертации ... кандидата педагогических наук. Нижний Новгород. 2010.

4. Сергиенко И.В. Моделирование дистанционного образования как системы интегрированных обучающих технологий. Автореферат диссертации ... доктора педагогических наук. Ижевск. 2005.

5. Спицын В.А. Дистанционное обучение в средних специальных учебных заведениях как фактор обеспечения качества подготовки специалистов. Автореферат диссертации ... кандидата педагогических наук. Волгоград. 2006.

6. Сэкулич Н.Б. Интерактивная электронная информационно-образовательная среда университета как средство формирования ИКТ-компетенций студентов. Автореферат диссертации ... кандидата педагогических наук. Улан-Удэ. 2018.

References

1. Abramovskij A.L. Distancionnoe obrazovanie na sovremennom 'etape razvitiya rossijskogo vysshego obrazovaniya. 2014.

2. Ovchinnikov A.V. Pedagogicheskie usloviya organizacii distancionnogo obucheniya uchaschihsya v sel'skoj shkole. Avtoreferat dissertacii ... kandidata pedagogicheskih nauk. Voronezh. 2019.

3. Polovinkina V.V. Pedagogicheskaya model' organizacii distancionnogo obrazovaniya v vuze. Avtoreferat dissertacii ... kandidata pedagogicheskih nauk. Nizhnij Novgorod. 2010.

4. Sergienko I.V. Modelirovanie distancionnogo obrazovaniya kak sistemy integrirovannyh obuchayuschih tehnologij. Avtoreferat dissertacii ... doktora pedagogicheskih nauk. Izhevsk. 2005.

5. Spicyn V.A. Distancionnoe obuchenie v srednih special'nyh uchebnyh zavedeniyah kak faktor obespecheniya kachestva podgotovki specialistov. Avtoreferat dissertacii ... kandidata pedagogicheskih nauk. Volgograd. 2006.

6. S'ekulich N.B. Interaktivnaya 'elektronnaya informacionno-obrazovatel'naya sreda universiteta kaksredstvo formirovaniya IKT-kompetencij studentov. Avtoreferat dissertacii ... kandidata pedagogicheskih nauk. Ulan-Ud'e. 2018.

Статья поступила в редакцию 07.03.24

УДК 378.147

Antifeeva E.L., Cand. of Sciences (Pedagogy), senior lecturer, Military Space Academy n.a. A.F. Mozhaysky (Saint Petersburg, Russia),

E-mail: antifeeva-spb@yandex.ru

Doronin V.A, Cand. of Sciences (Physics, Mathematics), teacher, Military Space Academy n.a. A.F. Mozhaysky (Saint Petersburg, Russia),

E-mail: doroninslava@rambler. ru

Kotskovich A.V., senior teacher, Military Space Academy n.a. A.F. Mozhaysky (Saint Petersburg, Russia), E-mail: alla_kotskovich_@mail.ru

RESEARCH WORK OF STUDENTS WHEN STUDYING A COURSE OF GENERAL PHYSICS. The article reflects the methodological aspects of training future specialists in the logic of competence-based and activity-based approaches to the organization of the educational process. As part of the application of the activity approach, an argument is being developed in favor of training students based on research and project activities. The paper argues for a methodological technique for constructing educational and research tasks, the distinctive feature of which is the modeling of real scientific and technical activities in all components of the logical structure of the organization of such activities "physics - materials science - technology - application." The article reflects the experience of building research and design activities based on design bureaus. As part of this work, students create experimental installations that are later used in the educational process. Students involved in such activities develop research competencies defined by the Federal State Educational Standard and necessary for their future professional activities. Theoretical methods are used as the main research methods in the work. Selection criteria are developed and a comprehensive analysis of the subject material is carried out, as well as a behavioral analysis of the content of the courses and laboratory workshops taught, in order to determine the subject areas of scientific and technical development on the basis of which the design and research activities of students can be implemented.

Key words: research competencies, competence-based and activity-based approaches in education, design and research activities, modern strategies for development of higher education

Е.Л. Антифеееа, канд. пед. наук, доц., Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, E-mail: antifeeva-spb@yandex.ru В.А. Доронин, канд. физ.-мат. наук, преп., Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, E-mail: doroninslava@rambler.ru А.В. Коцкоеич, ст. преп., Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, E-mail: alla_kotskovich_@mail.ru

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

В статье отражены методические аспекты подготовки будущих специалистов в логике компетентностного и деятельностного подходов организации образовательного процесса. В рамках применения деятельностного подхода развивается аргументация в пользу подготовки обучающихся с опорой на исследовательскую и проектную деятельность. В работе аргументирован методический прием построения учебно-исследовательских задач, отличительной особенностью которого является моделирование реальной научно-технической деятельности во всех компонентах логической структуры организации такой деятельности, как «физика - материаловедение - технология - применение». В статье отражен опыт построения исследовательской и проектной деятельности на основе конструкторских бюро. В рамках этой работы обучающиеся создают экспериментальные установки, которые в дальнейшем применяются в образовательном процессе. У вовлекаемых в такую деятельность обучающихся формируются исследовательские компетенции, определяемые ФГОС и необходимые для их будущей профессиональной деятельности.

Ключевые слова: исследовательские компетенции, компетентностный и деятельностный подходы в образовании, проектно-исследователь-ская деятельность, современные стратегии развития высшего образования

Современное развитие технических наук требует от инженерного образования подготовки широкопрофильных специалистов, способных заниматься не только научно-технологической, но и исследовательской деятельностью. Подготовка таких инженеров должна проводиться с учетом и на базе существующего сегодня в профессиональном образовании компетентностного подхода. В связи с этим, исходя из анализа отраженных в федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС) высшего образования компетенций, которыми должны обладать будущие специалисты, можно установить, что такая профессиональная подготовка должна иметь деятельностную направленность [1; 2]. Де-ятельностную подготовку будущих специалистов, обладающих заявленными во ФГОС компетенциями, целесообразно проводить путем вовлечения обучающихся в исследовательскую и проектно-исследовательскую деятельность с первого курса вуза.

В работе развивается аргументация в пользу применения при подготовке инженерных кадров компетентностно-деятельностного подхода в образовании, в рамках которого применяются исследовательский (проектно-исследовательский) методы обучения, обеспечивающие практическое освоение обучающимися учебного материала и формирующие у них профессионально значимые исследовательские компетенции [3; 4].

Актуальность настоящего исследования определяется противоречиями, связанными с необходимостью формирования у обучающихся политехнических вузов компетенций к самостоятельному выполнению исследовательской и проек-тно-исследовательской деятельности в области приоритетных направлений научно-технического развития, и отсутствием для этого соответствующих условий в процессе подготовки в вузе. Решение данной проблемы предлагается проводить путем проведения такой деятельности среди обучающихся на основе конструкторских бюро при вузах.

Материалами и методом исследования стал теоретический анализ методических и научных источников, опубликованных в различных изданиях, а также анализ результатов преподавания курса общей физики, представленных в ряде научных статей. Ряд проблем, выявленных в результате этого анализа, стал основой данного исследования. Были разработаны критерии отбора и проведен всесторонний анализ предметного материала, а также проведен анализ содержания преподаваемых курсов и лабораторных практикумов с целью определения предметных областей научно-технического развития, на базе которых может быть реализована проектно-исследовательская деятельность обучающихся.

Целью исследования было проведение всестороннего анализа и выбора на его основе возможной формы организации работы и формата взаимодействия преподавателя и обучающегося, направленного на решение следующих задач:

- определение возможности реализации исследовательского и проек-тно-исследовательского обучения на выбранной для этого предметной основе;

- разработку новых подходов к обучению физике современных направлений научно-технического развития при подготовке будущих специалистов;

- формирование профессиональных (в частности конструкторских и исследовательских) компетенций в рамках самостоятельной работы обучающихся;

- формирование навыков, позволяющих заниматься практической конструкторской и исследовательской работой.

Теоретическая значимость исследования заключается в определении и обосновании содержания, характера и методов обучения физике твердотельной микро- и наноэлектронике, отвечающим задачам подготовки будущих инженеров.

Практическая значимость настоящего исследования определяется тем, что полученные результаты доведены до уровня конкретных методических разработок, обеспечивающих практическую реализацию предлагаемых решений.

Процесс подготовки обучающихся через исследовательскую (проектно-ис-следовательскую) деятельность должен быть концептуально обоснован в части определения принципов обучения, лежащих в основе такой подготовки, отвечающих им методических подходов к освоению учебного материала, требований к организации исследовательской (проектно-исследовательской) деятельности в

проблемном поле направлений научно-технологического развития, выбора критериев отбора предметного материала.

Исходя из понимания особенностей организации исследовательской и проектно-исследовательской деятельности в образовательном процессе при подготовке обучающихся в вузе, целесообразно выделить ведущие идеи такой подготовки.

1. Организацию исследовательской и проектно-исследовательской деятельности студентов различных технических специальностей вузов целесообразно проводить на основе содержания предметного материала физики твердотельной микро- и наноэлектроники, в том числе с использованием средств компьютерного моделирования. Это обусловлено тем фактом, что данный предметный материал выступает в качестве фундаментального для освоения современных направлений научно-технического развития и подготовки будущих инженеров систем управления различных технологических комплексов, автономных систем управления и т. д. [5; 6; 7].

2. Реализация проектно-исследовательской деятельности должна способствовать развитию личностных качеств обучающихся, формированию исследовательских компетенций, творческих способностей, играющих немаловажную роль в становлении обучающихся как будущих специалистов [8].

3. Исследовательская и проектно-исследовательская деятельность должна быть построена на содержании предметного материала таким образом, чтобы создавать возможность профессионального роста обучающихся в дальнейшем [9].

4. При выполнении обучающимися исследовательских (проектно-иссле-довательских) работ должна быть реализована логическая структура «физика -материаловедение - технология - применение», лежащая в основе решения физико-технических задач.

В качестве основных принципов обучения, лежащих в основе подготовки обучающихся в политехнических вузах в области современных направлений научно-технического развития, целесообразно выделить следующие:

- принцип системности в образовательном процессе, отражающий взаимосвязь фундаментальной подготовки обучающихся и практического применения осваиваемых знаний;

- принцип непрерывности, характеризующий представленность осваиваемого предметного материала как в общем курсе физики, так и в логике развиваемого деятельностного подхода;

- принцип научности, включающий представленность в образовательном процессе современных технических решений;

- принцип практикоориентированности, предполагающий отражение в процессе подготовки обучающихся методологии научно-технической (технологической) деятельности в её теоретической и экспериментальной формах.

Комплексное применение в образовательном процессе деятельностного подхода при изучении курса общей физики, в частности направлений ее научно-технического развития, позволяет обучающимся осваивать предметные знания во всех компонентах логической структуры научно-технической деятельности «физика - материаловедение - технология - применение».

На первом этапе в компоненте «физика» представленной логической структуры деятельности обучающиеся изучают предметный материал, лежащий в основе исследовательских (проектно-исследовательских) задач.

В следующем компоненте - «материаловедение» - они изучают структуру различных материалов, применяемых в электронике и оптронике, анализируют их свойства, принципы работы приборов, созданных на их основе, а также эффекты, в них наблюдаемые.

В рамках компоненты «технология» логической структуры организации деятельности, лежащей в основе решения учебно-исследовательских задач, обучающиеся изучают современные методы получения функциональных материалов в электронике и оптронике.

В компоненте «применение» обучающиеся знакомятся с применением изучаемых явлений в составе элементов твердотельной электроники и оптро-

ники (элементов, работающих на основе гомо- и гетеропереходов) оптических ограничителей, преобразователей и т. д. Данному компоненту уделяется особое внимание в силу того, что через прикладную составляющую научного знания обеспечивается формирование у обучающихся понимания не только значимости осваиваемого предметного материала для их будущей профессиональной деятельности, но и перспективности развития науки и техники в целом.

Для реализации представленной логической структуры проектно-иссле-довательской деятельности необходимо определиться с областями научного знания, которые могут быть положены в основу такой деятельности, а также выработать комплекс критериев отбора содержания предметного материала. В части тематики проектно-исследовательской деятельности обучающихся может выступать физика конденсированного состояния, интересные в части практической реализации аспекты твердотельной электроники и оптроники.

Освоение содержания предметного материала представленных областей научного знания актуально для подготовки будущих специалистов (формирования у них исследовательских компетенций) в силу наличия у него значимых образовательных ресурсов: мотивационных, развивающих, научных, методологических.

Мотивационные ресурсы содержания указанного предметного материала представлены возможностями реализации в процессе подготовки всех известных в педагогике стимулов развития познавательного интереса у обучающихся.

Научные ресурсы содержания предметного материала представлены возможностями построения проектно-исследовательской деятельности на основе проблематики современных направлений научно-технического развития.

Методологические ресурсы содержания указанного предметного материала представлены возможностью отражения в процессе работы обучающихся особенностей методологии поисково-познавательной деятельности.

Развивающие ресурсы содержания предметного материала представлены возможностью формирования у обучающихся компетентностей к самостоятельному приобретению знаний.

Критериями отбора содержания предметного материала твердотельной электроники, на котором может быть построена проектно-исследовательская деятельность будущих инженеров, выступают:

- фундаментальность отбираемых теоретических положений;

- практическая и научная значимость отбираемого содержания предмет-ногоматери ала;

- пертпекаивность содержанияотбнраетооо матерталавметодтлогиче-ткомаспткте;

а воррoжпекрогюрчкеооои прастоееерол иPPнееооаеил да ориоса ееНиче-еорго дтве^апа;

-р значимость отбираемого предметного материала для будущего профес-си ональьoгoеаcроoценоющорчк.

В кaсecтвeпероокa oодтиздциикoмрлeченaП орорeдoпaтeльской (проек-тн о-иссьодопономиекой) хрoидльндочпoбyчaющпхриpорcмoлопa о пыт по орга ни-зации ьoьсе|генееоекдра 6юпО; р оаогре которюгоо.учающиеся самостоятельно кн нструироютп сжогемкэ кссариме нм^^ь н ыт ки,cжкмооою щие проворпеь ночтедование р области твердотельной микро- и наноэлектроники.

Весь процесс создания установки и проведения исследования можно разделить но рятьолaпoa.

И. Oпpелеррcчо цтлн кпвсихновма зодочи(моочвацид).

о. Опочонленио нотбходнной мдтеочте^ьно-рехиичекаой Даны.

3. нчеедвение роли р^ад^е чаждoгрyдодтккро.

4. ^посредохаенная рабдое нод ^тосропр- ренеркх кон-ст^рто^кис задач.

Л. Апробация и решение исследовательской задачи.

Анвдиз дeятeлкрорто oCyиaющи!<дт оркажрлн оааворабопы ррогомрaхя группой преподавателей, и по результатам этого анализа выбирался наиболее ачрионажьныв путл решелия основной зaдaчпыфеpмрилвaпcд иоoфждиpоcапн-иыл, арностов моcкх й ооОоты - покеооyкторрнпo к р^^ледоватоньских прмне-иекций аHьcPющриоо.

Лдкмeчонрaкнx ^оеинспра, сконструированных обучающимися и дове-денеых оо жкыерaкo офоицс,явлнются установки для исследования термо-элccдтчcодкил нееешё и роттормои^ни^сп<(^е0н^^^р ХесОлич), кcclPамoвaная ТВИДОрЛеКОрИЧеСКиОЯВЛененв ПCЫНП0PBOДHИкче (дффПОч Прлропх), л Тарие для иотoедаЕнния ^^^т^е^ое^ зветвленных цепей (рис. 1).

к) Л) л)

Рис.1. а) установкадля изучения эффектаПельтье; б) установка по изучению явления Зеебека; в) установка исследования законовКирхгофа для разветвленных цепей

Рассмотрим более подробно одну из представленных работ, выполненную обучающимися второго курса для исследования термоэлектрических явлений в полупроводниках на основе эффекта Пельтье.

На примере данной работы можно провести анализ возможности формирования профессиональных компетенций обучающиеся при освоении новых знаний в формате исследовательского обучения (с присущими ему системностью и непрерывностью) в логической структуре решения прикладных физико-технических задач «физика - материаловедение - технология - применение» [10; 11].

На этапе освоения элемента «физика» логической структуры решения физико-технических задач в работе выступает анализ обучающимися причин возникновения термоэлектрических явлений. Эффект Пельтье возникает в силу различия свойств материалов спая (энергии Ферми материалов спая, а также концентрации носителей заряда в этих материалах). Фундаментальным отличием в этой связи являются различия в значениях абсолютных коэффициентов термо-ЭДС а данных материалов. Значения термо-ЭДС определяются кинетическими коэффициентами о и в, связывающими плотность тока с напряженностью электрического поля и градиентом температуры:

1 = о+р<Т

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

dx

(1),

dT

где \ - плотность тока, 1х - градиент температуры, Е - напряженность электрического поля.

Здесь обучающимися был проведен расчет абсолютного значения термо-ЭДС а = в/о для полупроводника л-типа с использованием соотношения Эйнштейна:

D = kL

Vn e

(2),

где йл - коэффициент диффузии в полупроводнике, ул - подвижность носителей заряда, е - заряд электрона, к - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура.

В результате обучающимися было получено выражение для абсолютной термо-ЭДС полупроводника л-типа:

кТ 1 (1п п) а =--^--

е 1Т (3),

где 1п л - логарифм концентрации основных носителей заряда в зоне проводимости полупроводника. Концентрация электронов в зоне проводимости для полупроводника л-типа может быть выражена следующим образом:

2 — -n =—(lirm'kTy e

(4),

где Еп - энергия дна зоны проводимости, Е - энергия Фермя в полупроводнике, т„" - эффективная масса электрона. Проведя дифференцирование, обучающимися было получено выражение для абсолютного значения термо-ЭДС и фундаментально установлено, от каких параметров материала зависит это значе ние:

k ( 3 N.. а = —\ — + In

" Nd

el 2

(5),

где N - концентрация донорной примеси, N - эффективная плотность состояний вблизи дна зон ы проводимости.

Проведя дан ные расчеты и связав тем екмым полученный «езультат для термо-ЭДС а с абсолютным коэффициентом П ельтье полупроводника язрез соотношение Кельяина П = аТ, обучающиеся установэли причину возникновения эффеета Пельтье. На данном этапе решения исследовательской задсчи у обу-чающехсм фор мировались компетенции (или можно сказать навыки) применения полненных теорети ческих знаний для проведения фпзичеекого моделирювания изучаемых пелений [12].

На еледующем этапе «вкктл^ссоведение» еоеисесеой серуктурырешения фипико-ткклическоК засачиобучающаесяипучаликонстрмкпевлые особенности аафеватепсиыхапекепеов Пелятьо.

На экапи «злахнео^ив» вып(ы1неинееп фезвто-еехпичевкезо задания обу-п ающимий» была иазвабееома элeефекесеоя схыма ка изученаюкопла и ельтье фис.2)ийаздана иксвеpиаом■фльнaпеуеояoвка (|«пс. 1 а). Втасаной коеме пред-

Рас. 2. Схемаэкипериментальной установки деяизученки явленвя Пельтье

Рис.З.Динамикаизменения уровня самостоятельностиобучающихся при выполнении исследовательских заданий

усмотрен нагрев и охлаждение спаев элемента Пельтье посредством прохождения тока от источника 12 В и последующее измерение термотока через нагрузку и напряжения на модуле Пельтье.

На завершающем этапе - «лрименение»-решаемой физико-технической задачи обучающиеся изучили возможности применения термоэлектрического эффркчайелчтьеи хои»етинной твеидоиениной мкар-клчттаоиикм»

Для обучающихся, которые были вовлечены в работу конструкторского бютыбылапооведенаврифе-тадровивоалню/тоятельнота праиыпм-нкчиа предлагаемых исследовательских задач. Такая проверка отражала уровень сфоимиихва нности исследовательских компетентностей у обучающихся, определяла эффективность работы конструкторского бюро как образовательного центра и давала юзможнаиъпыявоендя иопек рохта и такой работы.

И офновтлцезкв ^ф^б^н^т сaмрcтвяйeлиаoйтчрбучaюоиxря г^зи проблемных исследовательских задач была положена методика поэлементного анализа выполнения обучающимися проблемных заданий, в которой было выделено пять этапов (элементов):

- установление истоков проблемы, лежащей в основе исследовательского задания;

- постановка проблемы исследования;

- разработка и реализация методов, используемых при решении исследовательского задания;

- проведение критического анализа полученных экспериментальных результатов;

- выделение возможностей практического применения изучаемого явления.

Примерами таких исследовательских задания являлись исследования законов постоянного тока разветвленных цепей; эффектов световой генерации носителей заряда в полупроводниках [13].

В качестве признака, по которому проводилась проверка уровня самостоятельности обучающихся, являлась осознанность действий по каждому из представленных этапов (элементов) выполнения исследовательского задания. Оценка проводилась по десятибалльной шкале.

После проведения оценивания деятельности обучающихся по каждому из проверяемых критериев выполнения исследовательского задания (К) определялся уровень самостоятельности обучающихся при выполнении исследовательских задач, для чего вычислялось среднее арифметическое всех (К) в относительных единицах:

£ к

K = —

5-10

100%

Принималось, что значение К < 60% соответствует низкому уровню самостоятельности при выполнении проблемных исследовательских задач; 60% < К < 80% - среднему уровню самостоятельности; К > 80% - высокому уровню самостоятельности обучающихся.

На практике высокому уровню соответствовала ситуация, когда обучающиеся полностью выполняли исследовательское задание.

Среднему уровню соответствовала ситуация, когда постановка задачи, предшествующая выполнению задания, осуществлялась с помощью преподавателя.

Библиографический список

Низкому уровню самостоятельности соответствовала ситуация, когда обучающиеся были способны только на исследовательскую работу при заданных им постановке задачи и методах её решения.

Виофледитниича ^(^т^^фпил^и^н^чит вначин и к К делался вывод о динамике изменения с течением времени уровня самостоятельности обучающихся, задейдгвовоннвкиааботтконртрует'орскоф бжро(тхс. 3).

Результаты проведенного педагогического исследования свидетельствуют д роттес тоиениенпремепeмoтиocктдльнoгвкблипeлтва обучающихся, обладающих высоким и средним уровнем самостоятельности в выполнении исследовательских задач.

В заключение отметим, что в ходе работы конструкторского бюро об-»чaющиeияфбaдшир куасов вонлекаюася п ичоектно-исследовательскую работу, связанную с разработкой экспериментальных и лабораторных уста-нт^с^^ я финики ерврбдрнны» непжл^ий научно-технического

развития [13].

Перспективность такой формы организации научной работы обучающихся подтверждается их желанием продолжить конструкторскую и исследовательскую деятельность в данном направлении. Всесторонний анализ результатов проведенной работы показал, что создание подобных учебных конструкторских бюро, а также образовательных центров в вузах является значимым и весьма действенным способом, наряду с традиционным академическим обучением, позволяющим сформировать у обучающихся исследовательские компетенции, определенные ФГОС высшего образования. Обучающиеся, вовлекаемые в проектно-исследовательскую деятельность, направленную на решение не только учебных, но и исследовательских задач, уже с младших курсов вуза знакомятся с методологией научно-технической деятельности, которая и будет способствовать формированию у них широкого спектра профессиональных компетенций.

Практическая значимость данной работы определяется не только решением исследовательских задач самими обучающимися, но и разработкой ими лабораторных работ, начиная от постановки проблематики до создания экспериментальных установок, и разработке методических рекомендаций по проведению исследований в данной области. Также стоит отметить, что организация в вузах конструкторских бюро, как и научно-исследовательских сообществ обучающихся, в рамках которых будут решаться исследовательские, конструкторские или любые профессионально ориентированные задачи, становится универсальным инструментом не только при обучении физике, но практически во всем спектре дисциплин естественно-научного цикла. При таком подходе результатом обучения в вузе станет формирование единого комплекса компетенций, определяющих профессиональный уровень выпускника вуза.

К основным выводам, определившим преимущества и целесообразность применения такой формы работы, можно отнести:

- заинтересованность обучающихся в проведенном ими исследовании, а также их желание продолжить конструкторскую и исследовательскую работу в этом направлении.

- возможность создания исследовательской лаборатории, отвечающей профессиональным интересам обучающихся, работа в которой будет способствовать формированию профессиональных (исследовательских) компетенций обучающихся.

1. Антифеева Е.Л. Формирование исследовательских компетенций обучающихся посредством решения экспериментальных задач по физике. Мир науки, культуры, образования. 2021; № 4: 170-171.

2. Алтухов А.И., Головина В.В., Калинин В.Н. Формирование и критерии оценивания общекультурных и профессиональных компетенций в цикле математических и естественнонаучных дисциплин. Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2014; Выпуск 642: 210-215.

3. Останина С.А., Птицына Е.В. Компетентностный подход к обучению студентов вуза в условиях реализации образовательных стандартов третьего поколения. Мир науки. Педагогика и психология. 2019; Т. 7, № 5. Available at: https://mir-nauki.com/54PDMN519.html

4. Гороховатский Ю.А., Карулина Е.А., Темнов Д.Э. Компетентностно-ориентированный подход при организации модуля «Общая и экспериментальная физика» по основной профессиональной образовательной программе подготовки бакалавра по направлению «Физика». Физика в системе современного образования: материалы XVII Международной конференции. 2023: 87-93.

5. Завестовская И.Н., Григорьева М.С, Громушкина Е.В., Петров В.А. Практика подготовки научных и инженерных кадров в рамках реализации междисциплинарных проектов федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019-202У г Физика в системе современного образования: материалы XVII Международной конференции. 2023: 21-26.

6. Шишелова Т.И., Коновалов Н.П., Павлова Т.О. Прикладные исследования в области физики. Роль физики в инженерном образовании. Фундаментальные исследования. 2015: 3850-3854.

У. Джардималиева Г.И., Кыдралиева К.А., Метелица А.В., Уфлянд И.Е. Наноматериалы. Свойства и сферы применения. Cанкт-Петербург: Лань, 2021.

8. Горин Ю.В., Моисеев В.Б. Cвистунов Б.Л. Физика в технологии творческой деятельности инженера. Физика в системе современного образования: материалы VIII Международной конференции. Cанкт-Петербург: Издательство РГПУ им. А.И. Герцена, 2005: 161-162.

9. Зимняя И.А. Исследовательская деятельность в вузе как объект проектирования в компетентностно-ориентированной ООП ВПО. Для программы повышения квалификации преподавателей вузов в области проектирования ООП, реализуемых ФГOC ВПО. Москва: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2010.

10. Cадыкова А.Ю., Холин К.В. Курс физики в инженерном образовании и тенденции современности. Физика в системе современного образования: материалы XVII Международной конференции. 2023: 425-433.

11. Шарощенко В.С, Разумовская И.В., Шаронова Н.В. Физическая составляющая подготовки инженера на различных этапах его становления. Физика в системе современного образования: материалы XVII Международной конференции. 2023: 4У5-482.

12. Фадеев М.А. Масленникова Ю.В. Решение многоуровневых экспериментальных задач по физике как основа подготовки учащихся к обучению в передовых инженерных школах. Физика в системе современного образования: материалы XVII Международной конференции. 2023: 425-459.

13. Колесников Ю.Л., Никоноров Н.В. ^временная фотоника и подготовка кадров. Физическое образование в вузах. 2013; Т. 19, № 1: 19-24.

References

1. Antifeeva E.L. Formirovanie issledovatel'skih kompetencij obuchayuschihsya posredstvom resheniya 'eksperimental'nyh zadach po fizike. Mir nauki, kultury, obrazovaniya. 2021; № 4: 1У0-1У1.

2. Altuhov A.I., Golovina V.V., Kalinin V.N. Formirovanie i kriterii ocenivaniya obschekul'turnyh i professional'nyh kompetencij v cikle matematicheskih i estestvennonauchnyh disciplin. Trudy Voenno-kosmicheskoj akademii imeni A.F. Mozhajskogo. 2014; Vypusk 642: 210-215.

3. Ostanina S.A., Pticyna E.V. Kompetentnostnyj podhod k obucheniyu studentov vuza v usloviyah realizacii obrazovatel'nyh standartov tret'ego pokoleniya. Mir nauki. Pedagogika ipsihologiya. 2019; T. У, № 5. Available at: https://mir-nauki.com/54PDMN519.html

4. Gorohovatskij Yu.A., Karulina E.A., Temnov D.'E. Kompetentnostno-orientirovannyj podhod pri organizacii modulya «Obschaya i 'eksperimental'naya fizika» po osnovnoj professional'noj obrazovatel'noj programme podgotovki bakalavra po napravleniyu «Fizika». Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy XVII Mezhdunarodnoj konferencii. 2023: 8У-93.

5. Zavestovskaya I.N., Grigor'eva M.S., Gromushkina E.V., Petrov V.A. Praktika podgotovki nauchnyh i inzhenernyh kadrov v ramkah realizacii mezhdisciplinarnyh proektov federal'noj nauchno-tehnicheskoj programmy razvitiya sinhrotronnyh i nejtronnyh issledovanij i issledovatel'skoj infrastruktury na 2019-202У g. Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy XVII Mezhdunarodnoj konferencii. 2023: 21-26.

6. Shishelova T.I., Konovalov N.P., Pavlova T.O. Prikladnye issledovaniya v oblasti fiziki. Rol' fiziki v inzhenernom obrazovanii. Fundamental'nye issledovaniya. 2015: 3850-3854.

У. Dzhardimalieva G.I., Kydralieva K.A., Metelica A.V., Uflyand I.E. Nanomaterialy. Svojstva isfery primeneniya. Sankt-Peterburg: Lan', 2021.

8. Gorin Yu.V., Moiseev V.B. Svistunov B.L. Fizika v tehnologii tvorcheskoj deyatel'nosti inzhenera. Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy VIII Mezhdunarodnoj konferencii. Sankt-Peterburg: Izdatel'stvo RGPU im. A.I. Gercena, 2005: 161-162.

9. Zimnyaya I.A. issledovatel'skaya deyatel'nost' v vuze kak ob'ekt proektirovaniya v kompetentnostno-orientirovannoj OOP VPO. Dlya programmy povysheniya kvalifikacii prepodavatelej vuzov v oblasti proektirovaniya OOP, realizuemyh FGOS VPO. Moskva: Issledovatel'skij centr problem kachestva podgotovki specialistov, 2010.

10. Sadykova A.Yu., Holin K.V. Kurs fiziki v inzhenernom obrazovanii i tendencii sovremennosti. Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy XVII Mezhdunarodnoj konferencii. 2023: 425-433.

11. Sharoschenko V.S., Razumovskaya I.V., Sharonova N.V. Fizicheskaya sostavlyayuschaya podgotovki inzhenera na razlichnyh 'etapah ego stanovleniya. Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy XVII Mezhdunarodnoj konferencii. 2023: 4У5-482.

12. Fadeev M.A. Maslennikova Yu.V. Reshenie mnogourovnevyh 'eksperimental'nyh zadach po fizike kak osnova podgotovki uchaschihsya k obucheniyu v peredovyh inzhenernyh shkolah. Fizika v sisteme sovremennogo obrazovaniya: materialy XvII Mezhdunarodnoj konferencii. 2023: 425-459.

13. Kolesnikov Yu.L., Nikonorov N.V. Sovremennaya fotonika i podgotovka kadrov. Fizicheskoe obrazovanie v vuzah. 2013; T. 19, № 1: 19-24.

Статья поступила в редакцию 18.03.24

УДК 378

Unezheva S.R., student, Financial University under the Government of the Russian Federation (Moscow, Russia), E-mail: 211137@edu.fa.ru Khafizova S.А., student, Financial University under the Government of the Russian Federation (Moscow, Russia), E-mail: hafizovasona01@gmail.com Zhukova T.A., Doctor of Sciences (Pedagogy), Senior Lecturer, Financial University under the Government of the Russian Federation (Moscow, Russia); National Research Institute "MISIS" (Moscow, Russia), E-mail: tatianazhu@mail.ru

Klimova I.I., Cand. of Sciences (Philology), Professor, Head of Department of Foreign Languages and Intercultural Communication, Financial University under the Government of the Russian Federation (Moscow, Russia), E-mail: iiklimova@fa.ru

Dronova S.Yu., Cand. of Sciences (Political Sciences), senior lecturer, Financial University under the Government of the Russian Federation (Moscow, Russia), E-mail: sydronova@fa.ru

NEW CHALLENGES TO MULTICULTURAL EDUCATION DEVELOPMENT IN RUSSIA. The variability of multicultural processes in the world, their dynamism, undoubtedly determines a significant problem associated with the design of new foundations for the development of multicultural education in Russia. The authors consider such challenges to the development of multicultural education in Russia, as the consequences of the country's withdrawal from the Bologna system, Russia's turn to the east, which is characterized by the active expansion of long-term academic cooperation with Asian countries, in connection with which the issues of studying the culture of the peoples of these countries are of undoubted interest, strengthening of all-Russian identity in the context of dynamic multicultural processes and, in this regard, adherence to the principle of "Russian basis and diversity of nationalities, each of which is of great value for Russia". The authors rightly emphasize the dynamic nature of the development of multicultural education, which is determined by new challenges. A detailed study of new challenges allows us to make timely changes in the development of multicultural education in the future and design new educational practices that can be successfully applied in various educational institutions. Key words: multicultural education, Bologna system, higher education, trends in modern education, academic cooperation, multiculturalism

С.Р. Унежева, студентка, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, E-mail: 211137@edu.fa.ru С.А. Хафизова, студентка, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, E-mail: hafizovasona01@gmail.com Т.А. Жукова, д-р пед. наук, доц., Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Национальный исследовательский институт «МИСИС», г. Москва, E-mail: tatianazhu@mail.ru

И.И. Климова, канд. филол. наук, проф., зав. каф. иностранных языков и межкультурной коммуникации, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, E-mail: iiklimova@fa.ru

С.Ю. Дронова, канд. полит. наук, доц., Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, E-mail: sydronova@fa.ru

НОВЫЕ ВЫЗОВЫ РАЗВИТИЯ ПОЛИКУЛЬТУРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ

Изменчивость поликультурных процессов в мире, их динамичность, несомненно, определяет значимую проблему, связанную с проектированием новых основ для развития поликультурного образования в России. В настоящем исследовании авторами рассматриваются такие вызовы развития поликультурного образования в России, как последствия выхода страны из Болонской системы; разворот России на восток, который характеризуется активным расширением долгосрочного академического сотрудничества со странами Азии, в связи с чем вопросы изучения культуры народов этих стран вызывают

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.