Обеспечение преемственности в преподавании физики и специальных дисциплин в военном вузе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

DOI 10.7442/2071-9620-2019-11-3-83-90

УДК 378.14 ББК 74.480.2

И.Б. Николаева (Военно-воздушная академия, г. Челябинск, Россия)

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕЕМСТВЕННОСТИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ

И СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН В ВОЕННОМ ВУЗЕ

Описываются особенности обеспечения преемственности в преподавании физики и специальных дисциплин в военном ВУЗе. Автор рассматривает преемственность в сфере обучения во взаимосвязи с обобщением, межпредметностью, системностью и последовательностью количественного и качественного накопления знаний и формирования профессиональных компетенций будущего специалиста. Рассматривается взаимосвязь структурных единиц курсов физики, радиоэлектроники, аэродинамики, воздушной навигации, авиационной метеорологии для успешной подготовки штурмана-инженера в военном ВУЗе, а также анализируются уровни и условия интегративного взаимодействия в единой системе обучения специалистов.

Ключевые слова: преемственность, интеграция, специальная дисциплина, образовательная система, межпредметные связи, компетенция, мировоззрение.

I.B. Nikolaeva

(Air Force Academy, Chelyabinsk, Russia) ENSURING CONTINUITY

IN TEACHING PHYSICS AND SPECIAL DISCIPLINES IN THE MILITARY UNIVERSITY

The article describes the features of ensuring continuity in teaching physics and special disciplines at a military university. The author considers the continuity in the field of education in conjunction with the generalization, interdisciplinary, systematic and consistent quantitative and qualitative accumulation of knowledge and the formation of professional competencies of the future specialist. The interrelation of structural units of physics courses, radio electronics, aerodynamics, air navigation, aeronautical meteorology for the successful training of a navigator-engineer in a military higher education institution is considered, and the levels and conditions of integrative interaction in a unified system of training specialists are analyzed.

Keywords: continuity, integration, special discipline, educational system, interdisciplinary communication, competence, worldview.

0

1 I

ф о ш

ц

с s J

0

S

4

X _0

1 _0

го

5

J

ф

X

го ш го ч о

с

ф

с

ф ф

с

ф

т ф

с

о ф

ю

го

ш

ф

го с; о

ш

Преемственность как философскую категорию принято рассматривать с точки зрения объективной закономерности развития природы и общества. Диалектический подход Гегеля, принятый в истории философии как базовый, предполагает наличие закона отрицания отрицания, согласно которому старое не исчезает полностью, а частично сохраняется и видоизменяется в новом, что составляет основу следующего этапа развития [10].

По мнению Л. А.Семеновой, преемственность предполагает связь старого с новым при сохранении общих элементов [7].

А.С. Тимохович, рассматривая преемственность и указывая на позицию Э.А. Байлера, согласно которой преемственность позволяет обеспечить целостность восприятия мира и развития целостного научного мировоззрения [8].

Таким образом, преемственность в философии рассматривается как категория, применимая в процессе развития любого объекта.

Преемственность в сфере обучения целесообразно рассматривать во взаимосвязи с обобщением, межпредметностью, системностью и последовательностью количественного и качественного накопления знаний и формирования профессиональных компетенций будущего специалиста. Он выражается в последовательности и связи ступеней развития знаний, умений и навыков, сохранении и опоре на знания, полученные на первоначальном этапе обучения и последующем их использовании на более высоких ступенях при овладении новыми знаниями. Старые и новые знания объединяются (обобщаются), образуя целостную систему [6].

Рассмотрим преемственность и последовательность на примере физики как науки. В 1900 г. Планк объяснил явление свечения абсолютно черного тела посредством применения формулы плотности тела при прохождении световой энергии, из которой выведена формула Релей-

Жинс. Данная идея как основа классической теории свечения оказала влияние на новую теорию квантовой энергии, соответственно, следует отметить связь классической теории с новой квантовой. В последующем в новой квантовой теории был выделен принцип соответствия, предполагающий, что квантовая механика является компонентом классической механики. Соответственно, следует говорить о преемственности классической теории и новой квантовой [11].

В связи с этим считаем целесообразным рассматривать преемственность в обучении с точки зрения обратной связи: процесс овладения знаниями осуществляется по спиралевидной схеме и обеспечивает реализацию интеграции базовых дисциплин со специальными на основе межпредметных связей. Это позволяет распределить учебный материал по этапам обучения (с точки зрения логической последовательности и возможности дальнейшего расширения и углубления знаний, их развития), определить взаимосвязи между разделами и блоками знаний, межпредметные связи и пути их эффективной интеграции. Данной позиции придерживаются К.Х. Абдуллаева, Н.А. Алимов, Е.К. Войшвило [9].

Интеграция как фактор развития и совершенствования разных образовательных систем рассматривается в исследованиях Р.Н. Авербуха, Н.П. Литвиновой. В данном случае следует отметить, что интеграционные процессы, происходящие в образовательных системах разных уровней, отражаются во взаимодействии педагогических, социокультурных, социально-политических и экономических факторов развития единого образовательного пространства в целом [3].

С.Х. Хакимова, анализируя условия обеспечения преемственности в системе непрерывного профессионального образования, приводит позицию Б.М. Кедрова, который рассматривая интеграцию наук, утверждал, что любая интеграция представляет собой определенный путь от дифференциации к интеграции, от

изучения изолированных сторон к единству их рассмотрения [9].

Е.Н. Пузанкова обращает внимание на возможности создания интегрированных курсов, модулей на уровне интеграции внутрипредметных и межпредметных связей в образовательном процессе [6].

А.Я. Данилюк рассматривал интеграцию с позиции предметных знаний. Автор подчеркивал, что интеграция образования заключается в осуществлении последовательного перевода сообщений с одного учебного языка на другой под руководством учителя [2].

С.Ю. Полянкина исследовала вопросы интеграции с точки зрения полисемантического процесса. Автор указывает, что процесс интеграции - это средство конструирования иерархических связей между элементами разных педагогических систем и средство моделирования единой образовательной среды между ними [5].

Е.Ф. Аксюта, Ю.Н. Кузнецов в основе преемственности в вузе рассматривают подход И.Э. Кашековой, согласно которому интегративные процессы неизбежны на каждом образовательном уровне, объясняя это тем, что перед обучаемыми ставятся задачи междисциплинарного характера, стимулирующие интеграцию разнопредметных знаний, что позволяет говорить о единой целостной системе образования [1].

Согласно О.П. Новиковой, формирование метапредметных компетенций по физике основано на преемственности как видоизменении отдельных признаков базового объекта под воздействием новых условий и переход данных признаков в уже новый развивающийся объект [4].

Таким образом, преемственность обеспечивается посредством интеграции содержательного компонента специальной дисциплины и базового учебного предмета.

Цель данного исследования состоит в том, чтобы проанализировать особенности обеспечения преемственности в пре-

подавании физики и специальных дисциплин в военном вузе.

Преподавание физики в военном вузе характеризуется определенными профессиональными особенностями. Курс физики является базовым для дальнейшего качественного усвоения знаний профильных дисциплин, а также применения приобретенных навыков. Учитывая сложность предмета, особенно для курсантов 1 года обучения, требуется использование компетентностного подхода в обучении курсантов физике, нацеленного на систематическое развитие профессиональных компетенций курсантов в ходе учебного процесса. Все законы физики, начиная с механики, лежат в основе движения самолета и приборов управления им: астрокомпаса, авиакомпаса, указателя скорости, высотомера. Для расчета траектории полета сброшенной бомбы необходимо знать законы механики. Для получения истинного курса на самолете в схеме курсовой системы предусматриваются различные чувствительные элементы: магнитный (индукционный), позволяющий определить направление магнитного меридиана; гироскопический, стабилизирующий на-правлениеглавнойосигироскопа;электри-ческий, определяющий направление на Солнце и т.д.

Соответственно, все виды учебных занятий должны обеспечивать у курсантов формирование научного мировоззрения, показывать значимость физики для успешного усвоения общепрофессиональных и специальных дисциплин посредством выбора содержания некоторых тем прикладного характера, использования практически направленных задач, учитывающих специфику будущей деятельности курсантов, а также постановку проблемных вопросов, связанных с их будущей специальностью.

На основе вышеизложенного целесообразно провести анализ преемственности в преподавании физики как общепрофессиональной дисциплины и специальных дисциплин в военном ВУЗе

0

1 I

ф о со

с

0 ^

X _0

1 _0

го ф

I

го ш го ч о

с

ф

с

о

0

1

I

ф

со

ф ф

С

ф

т ф

с

о ф

ю

го со <и го с; о

ш

с учетом следующих важных аспектов: во-первых, содержание общенаучной подготовки определяется на основании принципов (систематичности, последовательности, единства и взаимосвязи общего, принципа профессионального обучения, профессиональной мобильности, интеграции и дифференциации); во-вторых, содержательный компонент учебного предмета предполагает наличие теоретических знаний и практических умений, необходимых для осуществления будущей профессиональной деятельности; в-третьих, интегративная составляющая отражает конкретную специализацию будущего специалиста.

В связи с этим программа курса физики включает в себя материал, предполагающий освоение некоторых вопросов теории волн в авиации: распространение слабых возмущений в воздушном потоке; скорость звука в газах, число Маха; понятие ламинарного и турбулентного движения. В программу включены вопросы применения оптических систем в авиационном оборудовании, применения поляризации в авиации; источники и применение теплового излучения в военной технике; приборы ночного видения; применение лазеров в военной технике.

Рассмотрим взаимосвязь структурных единиц курсов физики, радиоэлектроники, аэродинамики, воздушной навигации, авиационной метеорологии для успешной подготовки штурмана-инженера в военном вузе.

В качестве структурных единиц инвариантов, связывающих физику со специальными дисциплинами, следует выделить следующие:

- «Физика» и «Радиоэлектроника»: идеализированные элементы цепи, гармонические колебания, электромагнитные волны и правила Кирхгофа;

- «Физика» и «Аэродинамика»: основные законы динамики, основные свойства и параметры воздуха, уравнение неразрывности, уравнение Бернулли;

- «Физика» и «Воздушная авиация»: скорость, ускорение, закон сохранения момента импульса, барометрическая формула, элементы магнитного поля Земли;

- «Физика» и «Авиационная метеорология»: потенциальная энергия, статическое электричество, турбулентное течение, давление, температура, адиабатный процесс, внутренняя энергия жидкости, барометрическая формула, фазовые переходы.

В результате освоения основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) обучающийся должен обладать следующими умениями по дисциплине:

- представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;

- применять основные понятия, законы и модели для решения типовых задач по механике, электричеству и магнетизму, теории колебаний и волн, квантовой физике, молекулярной физике и термодинамике;

- логически верно, аргументированно и ясно формулировать выводы по решенным задачам и проведенным лабораторным экспериментам, используя основные понятия, законы и модели механики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, квантовой физики, молекулярной физики и термодинамики;

- использовать понятийный аппарат физики для описания и объяснения реальных процессов и явлений.

В связи с этим в курсах специальных дисциплин акцентируется внимание на указанных инвариантах физики для более полного и глубокого овладения профессиональными знаниями. Это определяет направленность межпредметных связей, последовательность изучения

разделов, тем, включение информации по недостающим темам, играющих важную роль в изучении профессиональных дисциплин, содержание учебных комплексов, реализующих программу интегрального воздействия на обучаемых со стороны различных кафедр.

На основе проведенного исследования целесообразно выделить следующие уровни преемственности в изучении физики в военном вузе.

Уровень 1: ориентирован на построение основного курса физики.

На данном уровне содержание курса физики отражает единую цель и задачи физики и выстроено по основной программе, используются единые методы, приемы, формы и средства обучения:

- традиционные: лекции, конференции, лабораторные практикумы, семинары, самостоятельная работа, зачет, экзамен, фронтальный опрос, контрольная работа, проведение экспериментальной работы,

- проблемные:

а) проблемные ситуации, кейсы, групповая работа, дебаты, дискуссии, научные игры;

б) проектная деятельность, исследовательская деятельность;

в) проведение эксперимента, наблюдения, практикума преподавателем с последующим обсуждением и анализом результатов;

г) составление плана проведения эксперимента, определение цели, задач, выдвижение гипотез, определение методов, средств проведения, видеозапись эксперимента с последующим обсуждением и самоанализом, защита решения / результатов эксперимента, защита проекта;

д) групповая оценка, самоанализ, обратная связь преподавателя.

Средства обучения: оценочные ведомости по семестрам; ИКТ (компьютер, проектор, интерактивная доска, Интер-

нет, расчетные программы, презентации, онлайн-курсы, форумы, образовательные сайты, научная группа «В контакте», тренажеры); графические средства (алгоритмы, формулы, схемы, таблицы, рисунки) как готовые, так и самостоятельно разработанные; электронные и печатные научные издания; готовый план проведения эксперимента или самостоятельно разработанный студентом; схемы, алгоритмы, образцы обработки данных, графические данные; программные средства для расчета данных; лаборатория экспериментов (подборка интересных экспериментов студентов).

Уровень 2 предполагает разработку программ на основе содержания физики и специальных дисциплин. В военном вузе на данном уровне реализуются программы, обеспечивающие усвоение студентами основных понятий, законов и моделей механики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, квантовой физики, молекулярной физики и термодинамики.

В основе программ данного уровня лежит установление общих межпредметных связей со специальными дисциплинами в рамках раздела, темы, блока и систематизация данных взаимосвязей, понятий, явлений.

В данном случае обеспечивается синхронизация содержания учебного материала по физике и нескольких предметов в течение одного учебного года, что позволяет обучающимся выявить и установить большее количество межпредметных связей.

На данном уровне основное содержание включает основные темы по физике («Электродинамика», «Термодинамика» и т.д.) и смежные тематические блоки одного специального курса («Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Воздушная навигация») либо содержание курса включает тематические блоки физики и напрямую связанных с ней тем из разных предметов из одной (или нескольких) образовательных областей, как, например, «Аэродинами-

0

1

I

ф

о со

с

0 ^

X _0

1 _0

го ф

I

го ш го ч о

с

ф

с

о

0

1

I

ф

со

ф ф

С

ф

т ф

с

о ф

ю

го m <u го с; о

LQ

ка и динамика полета», «Авиационные радиоэлектронные системы».

Уровень 3 предполагает разработку целостной системы обучения, направленной на овладение как общенаучными, так и профессиональными знаниями, формирование научного мировоззрения и профессиональных компетенций.

Таким образом, обеспечение преемственности в преподавании физики и специальных дисциплин в военном ВУЗе осуществляется посредством интеграции содержательного компонента специальной дисциплины и физики как базового учебного предмета.

Интегративные процессы при этом осуществляются:

- на трех уровнях: 1) реализация единой программы с включением разделов, тем, блоков по смежным специальным дисциплинам; 2) реализация программы прикладных курсов физики и специальных дисциплин; 3) реализация целостной системы обучения, направленной на овладение как общенаучными, так и профессиональными знаниями, формирование научного мировоззрения и профессиональных компетенций на каждой ступени обучения;

- посредством интеграции физики и специальных дисциплин в системе:

а) знаний: количественные и качественное накопление знаний по физике и специальным дисциплинам;

б) умений и навыков: развитие базовых знаний до уровня специальных умений и навыков;

в) профессиональных компетенций: практическое применение базовых и специальных знаний в процессе профессиональной подготовки.

Библиографический список: 1. Аксюта Е.Ф., Кузнецов Ю.Н. Организация образовательного процесса в военном вузе на основе ресурсного

подхода. - Ейск: Филиал ВУНЦ ВВС «ВВА», 2011. - 72 с.

2. Данилюк А.Я. Теория интеграции образования. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского пед. ун-та, 2009. - 448 с.

3. Интеграционные процессы в образовании: новые горизонты: сборник / под ред. Р.Н. Авербуха и др. - Гатчина: Изд-во Ленингр. обл. ин-та экономики и финансов, 2004. - 169 с.

4. Новикова О.П. Формирование мета-предметных компетенций на уроках физики как условие развития мыслительной деятельности студентов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://publikacia.net/ archive/2015/4/3/16

5. Полянкина С.Ю. Понятие интеграции в категориальном аппарате философии образования // Интеграция образования. - 2013. - № 2. С. 76-82.

6. Пузанкова Е.Н. Современная педагогическая интеграция, ее характеристики // Образование и общество. -2009. - № 1. С. 9-13.

7. Семенова Л. А. Преемственность профессионального образования как понятие [Электронный ресурс] // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2015. - Т. 13. С. 1436-1440. - Режим доступа: http://e-koncept.ru/2015/85288.htm.

8. Тимохович А.С. Формирование компетенций военно-служебной деятельности студентов технического вуза [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 5. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/ article/view?id=10517.

9. Обеспечение преемственности в системе непрерывного профессионального образования [Электронный ресурс] // Народное образование. Педагогика / авт. С.Х. Хакимо-ва. - 2019. - Режим доступа: https:// cyberieninka.ru/artide/n/obespechenie-preemstvennosti-v-sisteme-neprery vnogo-professionalnogo-obrazovaniya

10. Lester S. Professional standards, competence and capability // Higher Education, Skills and Work-based Learning. - 2014. - Vol. 27 (7). P. 31-43.

11. Winther E., Klotz V.K. Spezifika der beruflichen Kompetenzdiagnostik -Inhalte und Methodologie // Zeitschrift fur Erziehungswissenschaft. - 2014. -Vol. 17 (1 SUPPL). P. 9-32.

Поступила 16.09.2019

Об авторе:

Николаева Ирина Борисовна, доцент 6 кафедры математики и естественнонаучных дисциплин филиала военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия» (г. Челябинск, Россия), кандидат педагогических наук, [email protected]

Для цитирования: Николаева И.Б. Обеспечение преемственности в преподавании физики и специальных дисциплин в военном вузе // Современная высшая школа: инновационный аспект. - 2019. - Т. 11. - № 3. С. 83-90. DOI: 10.7442/2071-9620-2019-11-3-83-90

References:

1. Aksyuta E.F., Kuznetsov Yu.N. Organization of the educational process in a military college based on the resource approach. - Yeisk: Branch of the VUZS VVS Air Force, 2011. - 72 p. [in Russian] ф

со

2. Danilyuk A.Ya. The theory of education integration. - Rostov-on-Don: Izd-vo Rostov gT ped. University, 2009. - 448 p. [in Russian]

3. Integration processes in education: new horizons: a collection. Ed. by R.N. Averbukh i et al. - Gatchina: Leningrad Publishing House. Regional Institute of Economics and ™ Finance, 2004. - 169 p. [in Russian] 1

4. Novikova O.P. Formation of metasubject competencies in physics lessons as a condition

for the development of students' mental activity [Electronic resource] - Available at: ^

http://publikacia.net/archive/2015/4/3/16 [in Russian] x

_Q

5. PolyankinaS.Yu. The concept of integration in the categorical apparatus of the philosophy J of education // Integratsiya obrazovaniya. - 2013. -No. 2. P. 76-82. [in Russian] §

6. Puzankova E.N. Modern pedagogical integration, its characteristics // Obrazovanie i ji obshchestvo. - 2009. -No. 1. P. 9-13. [in Russian] *

7. Semenova L.A. Continuity of vocational education as a concept [Electronic resource] // Scientific-methodical electronic journal «Concept». -2015. - Vol. 13. P. 1436-1440. -Available at: http://e-koncept.ru/2015/85288.htm.

8. Timokhovich A.S. Formation of competencies of military service activities of students | of a technical college [Electronic resource] // Sovremennye problem nauki i obrazo- S vaniya. -2013. - No. 5. - Available at: http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=10517. [in Russian]

9. Ensuring continuity in the system of continuing professional education [Electronic resource] // Narodnoe obrazovanie. Pedagogika. Kh. Khakimova. - 2019. - Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/obespechenie-preemstvennosti-v-sisteme-nepreryvnogo- m professionalnogo-obrazovaniya [in Russian]

10. Lester S. Professional standards, competence and capability // Higher Education, Skills and Work-based Learning. - 2014. - Vol. 27 (7). P. 31-43.

11. Winther E., Klotz V.K. Spezifika der beruflichenKompetenzdiagnostik - Inhalte und Methodologie // Zeitschrift fur Erziehungswissenschaft. - 2014. - Vol. 17 (1 SUPPL). P. 9-32.

o

i

About the author:

Nikolaeva Irina Borisovna, The branch of the air force Millitary educational-scientific center «Air Force Academy» (Chelyabinsk, Russia), Candidate of Pedagogy, [email protected]

For citation: Nikolaeva I.B. Ensuring continuity in teaching physics and special disciplines in the military university // Contemporary Higher Education: Innovative Aspects. - 2019. - Vol. 11. - No. 3. P. 83-90. DOI: 10.7442/2071-9620-2019-11-3-83-90

CO m <D

ro c;

о ^

s X

LQ