CC BY
34
УДК 378.147
ОРГАНИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» В СИСТЕМЕ «ШКОЛА-ВУЗ» ПРИ ПОДГОТОВКЕ
БАКАЛАВРОВ ЛЕСНОЙ ОТРАСЛИ
О.А. Кудрявцева, О.Ю. Маркова
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет», 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, e-mail: ctm@sibgtu.ru
Статья посвящена описанию некоторых форм работы по организации непрерывного обучения по физике школьников и студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. Непрерывность обучения через систему довузовского образования является первым этапом становления специалиста-профессионала для лесной отрасли, которое в дальнейшем продолжается в системе высшего профессионального образования. Интеграция довузовского и высшего профессионального образования обеспечивается содержанием довузовских образовательных программ и технологией их реализации в процессе подготовки учащихся. Образовательные программы для школьников и студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования лесной отрасли реализуются на кафедре физики совместно с Факультетом довузовской и фундаментальной подготовки. Раскрыты основные составляющие Модели непрерывного образования молодых специалистов для лесной отрасли в системе «школа-вуз». Рассмотрены возможности университета в подготовке школьников к сдаче Государственной итоговой аттестации и Единого государственного экзамена по физике. В статье также представлены статистические данные результатов Государственной итоговой аттестации школьников девятых классов. Профессорско-преподавательским составом кафедры физики проводится большое количество оригинальных мероприятий по работе с одаренными детьми. Приведены подробные описания целей и задач отдельных мероприятий, качественный состав участников. Особое место в статье отводится работе со студентами образовательных учреждений среднего профессионального образования лесной отрасли через ассоциацию «Сибирский технологический университет». Таким образом, в статье отражены возможности университета работы с молодежью при изучении такого сложного предмета как «Физика». Обучающаяся аудитория проводимых мероприятий разнообразна и включает в себя школьников, начинающих изучать курс «Физика», одаренных детей, молодежь. Разнообразие форм работы обеспечивает хорошие показатели для повышения качества подготовки молодежи, в том числе и будущих абитуриентов.
Ключевые слова непрерывное обучение, школьники, абитуриенты, одаренные дети, студенты, бакалавры, лесная отрасль.
The article describes some forms of the organization of lifelong learning in physics pupils and students of educational institutions of secondary vocational education. Lifelong learning through a system of pre-university education is the first step in becoming a professional specialist for the forest industry, which later continued in the system of higher education. Integration of pre-university and higher education is provided by the content of pre-university educational programs and their implementation technologies in the training of students. Educational programs for pupils and students of educational institutions of secondary vocational education for the forest industry are implemented at the Department of Physics together with the Faculty of Pre-University and fundamental training. It outlines the main components of continuing education the young specialists for the forest industry models in the system "school-high school". Possibilities of university are considered in preparation of schoolchildren to handing over of State final attestation and Single state examination on physics. The article also presents the results of the statistical data of the State final attestation of pupils of the ninth grade. The detailed descriptions over of aims and tasks of separate measures, quality list of entries, are brought. The special place in the article is taken to work with the students of educational establishments of secondary professional education for the forest industry through an association the "Siberian technological university". The student audience of the conducted events is various and plugs in itself schoolchildren, beginning to study the course of "Physics", gifted children, young people. A variety of forms of work provides good performance to improve the quality of training of young people, including future entrants.
Key words: lifelong learning, pupils, students, gifted children, applicants, bachelors, forest industry.
ВВЕДЕНИЕ
Объективной закономерностью технической эволюции является то, что от специалистов-выпускников технических вузов требуется более высокая естественнонаучная подготовка, а не только знания конкретных технических и технологических методов, т.к. происходит быстрая смена видов продукции и технологий её производства.
Для подготовки высококвалифицированного специалиста, востребованного на рынке труда, вузу необходимо найти талантливых и одаренных абитуриентов, имеющих интерес к проектной и исследовательской деятельности, привлечь их к изучению точных наук и помочь им определиться с будущей профессией. С другой стороны, для молодого человека необходима ситуация адекватного выбора собственного жизненного пути, возможность планиро-
вать свое будущее, основываясь на более объективном знании самого себя и реальности внешнего мира. И здесь существенную помощь учащемуся призван оказать сам процесс образования, который должен стать непрерывным, а не спорадическим, должен обеспечивать преемственность общего среднего и высшего образования; способствовать фундаментальности, целостности образования учащихся; решать задачи профессионально ориентированной подготовки будущего специалиста в соответствии с профилем вуза и избранной специальностью (Бобриков, 2003).
Непрерывность физического образования имеет большое значение: учащиеся обновляют, дополняют ранее приобретенные знания и умения, особенно прикладного характера, расширяют свой кругозор, повышают культуру, развивают способности, необходимые для получения специальности и профессии в среднем или высшем учебном заведении.
ОРГАНИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» В СИСТЕМЕ «ШКОЛА-ВУЗ»
Задача высших и средних учебных заведений: -«...среди первоочередных мер по улучшению инженерно-технического образования в стране и повышению его престижности должно быть налаживание системы технологической подготовки школьников и улучшение их профессиональной ориентации, увеличение количества школьных олимпиад технической направленности, укрепление связей средних общеобразовательных учебных заведений с техническими вузами и расширение целевого набора студентов. ... В рамках же модернизации высшего образования необходимо не сокращать, а увеличивать общеинженерную и фундаментальную подготовку, и дать вузам право самим определять её формы и содержание, а также значительно улучшить материально-техническое обеспечение учебных заведений» (Арефьев и др., 2012).
Начальным звеном подобного механизма стало довузовское образование учащихся в системе «среднее образовательное учреждение - вуз». Обучение в системе довузовского образования является первым этапом становления специалиста-профессионала, которое в дальнейшем продолжается в системе высшего профессионального образования. Интеграция довузовского и высшего профессионального образования обеспечивается содержанием довузовских образовательных программ и технологией их реализации в процессе подготовки учащихся.
Для реализации непрерывности образовательного процесса в ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет» (СибГТУ) с 1991 года действует факультет довузовской и фундаментальной подготовки (ФДФП). Основной задачей факультета является формирование и реализация эффективной модели профессиональной ориентации учащихся образовательных учреждений и молодёжи. Активное участие в формировании модели принимает профессорско-преподавательский состав кафедры физики, в частности авторы статьи.
На наш взгляд Модель непрерывного образования в системе «школа-вуз» состоит из нескольких составляющих.
Во-первых, повышение уровня подготовки будущих абитуриентов по дисциплинам: математике, физике, химии, биологии, истории и обществознанию.
В СибГТУ на ФДФП для подготовительных курсов по физике разработаны программы с учетом различной продолжительности занятий: 7 месяцев, 4 месяца и 1 месяц, а также методические пособия, которые помогают структурировать знания, выполнять задания в виде контрольных работ и тестов.
Цель подготовительных курсов: систематизация, обобщение и углубление знаний обучающихся по всем темам, предусмотренным программой по физике, формирование у обучающихся навыков самостоятельной деятельности, подготовка к сдаче вступительного экзамена в вуз. Обучающийся, освоивший программу, должен знать: фундаментальные и современные разделы физики; уметь: использовать физические законы и физико-математические методы при решении задач; владеть: методами проведения физических измерений. Перед преподавателем ставится задача не только ликвидировать существующие пробелы в знаниях слушателей и подготовить их к сдаче экзамена, но и сформировать устойчивые знания по данному предмету. За последние 5 лет наблюдается незначительная динамика роста количества слушателей на курсах по физике 2 - 3 % и несущественные изменения состава слушателей: приблизительно 30 % - работающие на каком-либо производстве и желающие поступить в вуз и 70 % - учащиеся выпускных классов. Но последние 2 года около 10 % слушателей курсов по физике из числа учащихся школ связывают обучение на курсах не с подготовкой к ЕГЭ, а углублением знаний по предмету и перспективой обучения в техническом вузе.
Во-вторых, подготовка школьников к сдаче Единого государственного экзамена по физике.
Школьникам, собирающимся поступать в технические вузы, уже в школе необходимо более глубоко изучать естественнонаучные дисциплины. Возможно при подготовке школьников к экзамену по физике в 9 классе - Государственной итоговой аттестации (ГИА) большую помощь учителям могли бы оказать преподаватели вузов. В связи с изменениями правил проведения ГИА в 2016 году (школьники должны сдавать обязательно четыре экзамена: два обязательных: русский язык и математика, и два по выбору), количество участников экзамена по физике в Красноярском крае увеличилось до 4000, вместо 860 в 2015 году.
Опыт работы в качестве эксперта по физике Государственной итоговой аттестации (ГИА-9) в течение 3-х лет при проверке экзаменационных работ школьников показывает, что основными ошибками являются:
- в заданиях, связанных с описанием физических явлений, школьники очень часто, с одной стороны не понимают физических явления, с другой стороны, не могут правильно сформулировать предложение;
- в экспериментальных заданиях школьники не могут правильно провести физические измерения и сделать вывод на основании проведенных опытов;
- при решении задач школьники не понимают суть или последовательность физических явлений и просто используют формулы, в которые входят физические величины, входящие в условие предложенной задачи.
Экзамен ГИА позволяет выявить наиболее одаренных ребят для дальнейшего обучения в специализированных классах по физико-математическому, естественнонаучному, инженерно-технологическому, математическому направлениям. «Благодаря созданию специализированных классов одаренные дети имеют возможность получать образование, выходящее за рамки стандартов. Это позволяет развивать и реализовывать их способности, что в дальнейшем обеспечит приток высокомотивированных и подготовленных школьников в вузы и экономику края. Немаловажную роль играет и то, что в реализации образовательных программ обязательно принимает участие профессорско-преподавательский состав ведущих вузов нашего региона», - сообщила министр образования Красноярского края Светлана Маковская.
В общеобразовательной школе физику изучают в течение 5 лет. Но в качестве выпускного экзамен по физике выбирается редко. Такое положение дел объясняется, на наш взгляд, несколькими причинами. Во-первых, в настоящее время у школьников снижен интерес к изучению естественных наук из-за отсутствия потребности освоения знаний и умений в данной области в контексте выбора профессии. Во-вторых, объем учебного материала, знание которого требуется при сдаче Единого государственного экзамена (ЕГЭ), достаточно велик. Это около 10 разделов, содержащих большое (порядка 100) количество формул и формулировок физических понятий, законов, явлений, что снижает у школьников уровень усвоения и понимания сущности физических явлений. Контрольно-измерительные материалы (КИМ) по физике в 2015 году состояли из 2 частей и включали в себя 32 задания. В первой части 19 заданий имели базовый уровень сложности и 5 заданий - повышенный уровень сложности. Во второй части, состоящей из 8 задач, четыре задачи имели повышенный уровень сложности и четыре высокий уровень сложности. Для того, чтобы набрать тестовый балл, участникам ЕГЭ по физике необходимо было выполнить не менее 9 заданий. Это требует не только владения материалом, но и глубокого понимания физических законов, что возможно только при больших временных затратах на изучение курса физики.
По данным КГКСУ «Центра оценки качества образования» (Отчет, 2012) в Едином государственном экзамене по физике (Красноярский край) в 2012 году приняли участие 4507 человек и средний тестовый балл составлял 46,9, получили неудовлетворительную оценку около 500 (таблица 1) (Отчет, 2015).
Таблица - 1 Сравнительная таблица результатов ЕГЭ по физике в Красноярском крае за 2012 - 2015 гг.
2012 2013 2014 2015
год год год год
Количество
участников ЕГЭ 4507 4415 4026 5869
по физике
Средний тестовый балл 46,90 55,25 43,77 49,48
Доля не сдавших экзамен (%) 11,05 8,88 19,37 5,74
В 2015 году количество участников ЕГЭ, не набравших минимальный балл, было 222, получивших от 81 до 100 баллов 117, получивших 100 баллов - 3. Минимальный балл по ЕГЭ по физике для поступления в высшие учебные заведения в 2015 году - 36.
Для поступления на некоторые направления подготовки в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» (СибГТУ) профильным является ЕГЭ по физике. Однако абитуриентам дается право выбора альтернативного экзамена, чем многие из них и пользуется. Анализируя результаты приемной кампании в университет за последние 4 года, можно наблюдать устойчивое сокращение числа студентов СибГТУ, предоставивших результаты ЕГЭ по физике для прохождения конкурса. Анализ бальной структуры сертификатов ЕГЭ по физике абитуриентов СибГТУ показывает, что качество предъявляемых сертификатов резко упало в 2012 г. Если в 2009-2011 гг. с результатом до 50 баллов количество сертификатов составляло 73-78%, то в 2012 г. - 92%. Начиная с 2013 года количество сертификатов по физике, предъявляемых абитуриентами при поступлении, растет, однако, качество не изменилось. Доля сертификатов по физике с высокими баллами среди зачисленных абитуриентов на факультет автоматизации и информационных технологий составляет около 2%. У многих абитуриентов отсутствует системность физических знаний и, как следствие, оказываются не сформированными устойчивые знания в данной научной области. К сожалению, приходится зачислять студентов со сравнительно невысокими баллами по ЕГЭ (Вопилова и др., 2013).
В-третьих, взаимодействие с образовательными учреждениями по работе с одарёнными детьми.
Ежегодно, начиная с 1991 года, факультет довузовской и фундаментальной подготовки для учащихся 8-11 классов общеобразовательных школ, гимназий, лицеев проводит краевую зимнюю политехническую школу-симпозиум «Мы - будущее России». Целью проведения школы-симпозиума является: поддержка интеллектуального творчества школьников, организация сотрудничества юных исследователей и учёных, выявление и поддержка одарённых детей, профессиональное самоопределение молодежи. Школа-симпозиум включает: профессиональный лекторий, работу в научных лабораториях СибГТУ, конференции, олимпиады, конкурсы проектов учащихся по секци-
ям. Под руководством преподавателей университета около 500 учеников старших классов из школ Красноярска и Красноярского края познакомились с его факультетами, побывали в научно-исследовательских лабораториях, смогли погрузиться в студенческую жизнь одного из старейших краевых вузов. Ежегодно в школе-симпозиуме для учащихся 9 - 11 классов работает секция физики «Физика. От простого к сложному». Цели работы секции: формирование интереса школьников к дисциплине «Физика»; позиционирование физики как основы современных наукоемких технологий. Задачи: знакомство с методологией научных исследований; формирование навыков применения физических знаний для решения различных физико-технических задач; формирование навыков проведения и обработки результатов физического эксперимента. В 2016 году в работе секции приняли участие 46 учащихся лицеев, гимназий и школ городов Красноярска, Ачинска и Уяра. Участники секции познакомились с кафедрой физики СибГТУ, встретились с представителями факультета автоматизации и информационных технологий, приемной комиссии университета. Участники секции прослушали познавательные лекции по актуальным проблемам современной физики, посетили экскурсии «Мир атомной энергии», «Ньютон-парк». Для формирования навыков проведения и обработки результатов физического эксперимента учащиеся провели исследования, по результатам которых была проведена конференция, где школьники доложили и обсудили результаты исследований. Проведение конференции способствовало формированию умения у школьников работать в команде, делать выводы, публично высказывать и отстаивать свое мнение. По результатам конференции были определены победители. Для участников секции была поведена викторина «Физические явления в природе и технике». Победитель определился по наибольшему количеству набранных баллов.
Вторая форма работы с одаренными детьми - проведение выездной Краевой интенсивной технологической школы «На старте открытий» на базе СОК «Зеленые горки». Цель проведения школы: знакомство и привлечение школьников к современным профессиям, востребованным на рынке труда, через углубленное изучение предметов естественнонаучного профиля, подготовку школьников к участию в Олимпиадах школьников РСОШ, освоение старшеклассниками основ проектирования, знакомство школьников с современными проблемами науки и техники. Задачи: формирование у старшеклассников устойчивого интереса к учебной, исследовательской и проектной деятельности, повышение мотивации к саморазвитию; содействие профессиональному самоопределению через интенсивное и углублённое погружение школьников в различные предметные области за пределами школьной программы; разработка старшеклассниками индивидуального учебно-исследовательского плана проекта, исходя из личных целевых установок и личностной профессиональной ориентации; освоение приемов и техник интеллекту-
ального общения в процессе интенсивной учебной деятельности, конструктивного общения и позитивных отношений. Такая форма работы с одаренными детьми носит характер эвристического погружения и обладает такими преимуществами, как целостность восприятия учащимися получаемых знаний, возможность углубленного изучения дисциплины «Физика», сотрудничество ученых и учеников и пр.
Проведение в мае 2016 года секции «Физика. (Физика в нашей жизни)» в рамках лабораторной школы «Мир открывающихся возможностей» для учащихся 7, 8 и 10-х классов школ городов Красноярск, Лесо-сибирск, Сосновоборск стало поистине находкой для ранней мотивации школьников к изучению такой сложной дисциплины как «Физика». Во время работы лабораторной школы учащиеся с энтузиазмом выполняли несложные физические эксперименты, учились обрабатывать, анализировать, и обобщать полученные результаты измерений, делать выводы.
В-четвертых, взаимодействие с ссузами, колледжами и техникумами.
На базе СибГТУ создана ассоциация «Сибирский технологический университет» (ассоциация СТУ). Основная цель функционирования ассоциации СТУ -повышение качества профессионального образования в соответствии с требованиями рынка труда, создание условий для решения проблем более глубокой фундаментальной, гуманитарной и профессиональной подготовки специалистов, реализация системы непрерывной многоуровневой подготовки кадров (Кудрявцева и др., 2013). Одной из важнейших задач ассоциации СТУ является создание и успешное функционирование системы непрерывной физической подготовки. Главной проблемой создания и функционирования эффективной системы непрерывной физической подготовки является отсутствие мотивации в изучении физики, непонимание ее места и значения в профессиональном и личностном становлении человека. Эта недооценка наблюдается, к сожалению, не только в студенческой среде, но и среди преподавателей ссузов. Физика изучается на первом курсе и (согласно стандартам СПО) в достаточно небольшом объеме. Анализ работы ссузов показывает, что более к этой дисциплине студенты не возвращаются, при преподавании специальных дисциплин знания, полученные на первом курсе, практически не востребуются. В результате выпускники ссузов, приходящие в вуз, как правило, хорошо ориентируются в специальных дисциплинах, но имеют очень слабые знания по фундаментальным наукам. Важная задача СибГТУ и ассоциации СТУ в целом - ломка сложившихся стереотипов и усиление физической составляющей на протяжении всего процесса обучения. Одной из форм работы ассоциации СибГТУ является проведение Олимпиады по фундаментальным дисциплинам среди студентов ссузов - учредителей ассоциации СТУ. Олимпиада является одним из этапов непрерывной физической подготовки в образовательной среде ссуза. Результаты олимпиады учитываются при поступлении студентов ссузов в СибГТУ. Кроме
того, анализ ответов на олимпиадные задания дает ясное представление об имеющихся пробелах в знаниях студентов ссузов, которые нивелируются организацией преподавателями СибГТУ в ссузах дополнительного образования по основной общеобразовательной программе «Физика». Основными требованиями к такому дополнительному курсу являются целостность, логичность, лаконичность и системное изложение материала, позиционирование физики как основы современных наукоемких технологий с целью повышения мотивации изучения дисциплины (Кудрявцева и др., 2013).
В-пятых, повышение уровня фундаментальной подготовки студентов младших курсов на основе современных психолого-педагогических технологий обучения.
Во многих технических вузах преподаватели сталкиваются с тем, что студенты-первокурсники не имеют достаточной подготовки по базовым предметам, и это создает большие сложности в учебном процессе. Кроме того, в последние годы наблюдается тенденция сокращения количества аудиторных часов в курсе общей физики в технических вузах и увеличение количества часов на самостоятельную работу студентов. Ограничение количества лекционных часов приводит к тому, что многие разделы физики читаются в «сжатом» виде, либо выносятся на самостоятельное изучение (Вопилова и др., 2013). В СибГТУ на ФДФП создан Центр дополнительных образовательных услуг (ЦДОУ). Для студентов, желающих повысить базовые знания средней школы, формируются специальные группы по различным дисциплинам. К сожалению, некоторым студентам дополнительные занятия в специальных группах необходимы сразу по нескольким предметам, что вызывает определенные трудности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Модель непрерывного образования в системе «школа-вуз» осуществляется посредством построения процесса обучения, где довузовское образование
рассматривается как составная часть системы непрерывного образования. Однако именно через систему довузовского образования достигаются ощутимые результаты для повышения качества подготовки бакалавров лесной отрасли.
Непрерывное физическое образование, с одной стороны, способствует формированию у человека адекватного современным требованиям физического знания, с другой стороны, способствует профессиональному становлению и развитию будущего инженера. Поэтому участие профессорско-преподавательского состава кафедры физики в мероприятиях для школьников и студентов ссузов играет большую роль.
К сожалению, в настоящее время проблема повышения качества непрерывного физического образования исследована не достаточно.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Арефьев А.Л., Арефьев М.А. Инженерно-техническое образование в России в цифрах /А.Л. Арефьев, М.А. Арефьев // Высшее образование в России, 2012. - № 03. -С. 122-131.
Бобриков В.Н. Довузовское образование в системе подготовки инженера/В.Н. Бобриков// Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2003. -№ 1. - С. 92-99 Вопилова Л.В., Маркова О.Ю. Компьютерное тестирование как метод непрерывного контроля, диагностики и коррекции знаний по физике/ Л.В. Вопилова, О.Ю. Маркова // Вестник КГПУ, 2013. - № 3(25). - С. 81-84 Кудрявцева О.А., Юшкова Е.Ю. Реализация модели непрерывного физического образования в Сибирском государственном технологическом университете / О.А. Кудрявцева, Е.Ю. Юшкова// Вестник КГПУ, 2013. - № 3(25). - С. 84-88. Отчет о результатах Единого государственного экзамена в Красноярском крае в 2012 году. КГКСУ «Центра оценки качества образования» http://norilsk17sch.nsknet.ru/ ftpgetfile.php?id=228 Отчет о результатах методического анализа по результатам ЕГЭ по физике в Красноярском крае в 2015 году. http:// cok.cross-edu.ru/wp-content/uploads/2015/08/0тчет-ЕГЭ-физика-2015.pdf
Поступила в редакцию 21.06.16 Принята к печати 12.09.16
