CC BY
9
#
ПОДХОД К ВОССТАНОВЛЕНИЮ НЕПРЕРЫВНОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ «ШКОЛА - ТЕХНИЧЕСКИЙ ВУЗ»
AN APPROACH TO REINSTATING THE CONTINUITY OF PHYSICS EDUCATION IN THE EDUCATIONAL SPHERE „SCHOOL - TECHNICAL HIGH SCHOOL"
Н. Н. Безрядин, Т. В. Прокопова, Я. А. Болдырева, Т. А. Рожкова
Обсуждение касается проблемы повышения качества подготовки специалистов технического профиля. Рассматриваются причины снижения успеваемости студентов в последние 2-3 года. Предложены методы по ликвидации пробелов школьного образования по естественнонаучным предметам, особенно по физике, и развитию физического мышления.
Ключевые слова: тестирование, качество выпускников, физическое образование, компьютерные технологии, физическое мышление, мотивация.
N. N. Bezryadin, T. V. Prokopova, Y. A. Boldyreva, T. A. Rozhkova
The article is concerned with upgrading the quality of preparing specialists in technical sciences. The authors dwell on the reasons for the deterioration of academic attainment during the last 2-3 years. Some methods of bridging knowledge gaps in natural sciences throughout school education are offered for consideration, the gaps predominantly occurring in physics, and of the development of physics reasoning.
Keywords: testing, graduates' profile, physics education, computer technologies, physics reasoning, motivation.
С началом перестройки в нашей стране в конце 1980-х гг. началось реформирование образовательной системы. Этот процесс, наряду с прогрессивными изменениями, имел ряд негативных тенденций. В первую очередь, это отразилось на школьном образовании, в частности, произошло снижение качества обучения по естественнонаучным дисциплинам, особенно по физике. Обсуждению причин этого посвящено большое число публикаций, например [1; 2].
Выясняя роль физики в решении общих задач образования, можно сделать акцент на том, что физика вносит наибольший вклад в интеллектуальное развитие личности студентов, в подготовку их к успешному освоению других дисциплин и в итоге к дальнейшей профессиональной деятельности [3]. Изучение физики необходимо для формирования ментального опыта обучаемого, обеспечивающего последующее изучение всех технических дисциплин. Частично этот опыт формируется за счет суммы знаний физических законов. Однако это не самая основная задача физического образования в целом. В ряде наших работ [4; 5] представлены результаты эксперимента по подтверждению в общем-то очевидного тезиса об определяющей роли понимания физики при ее изучении. Для этого нами на начальном этапе эксперимента использовались специально разработанные тесты, позволившие выявить среди студентов факультета автоматизации технологических процессов Воронежской государственной технологической академии (ВГТА) наиболее способных к изучению физики. Далее проводился сопоставительный анализ итогов этого тестирования с результатами освоения теми же студентами техниче-
ских дисциплин на старших курсах. Анализируя промежуточные результаты этого продолжительного эксперимента, уже можно сделать вывод о превалирующей роли понимания физики в формировании успешной траектории движения личности в образовательном пространстве «школа -технический вуз».
Помимо этого вывода, мотивацией к изменению технологии преподавания физики в техническом, технологическом вузе является следующее:
1) в ВГТА поступают абитуриенты по результатам ЕГЭ по математике (на все факультеты) и по физике на факультет автоматизации (АТП) и механический (ПМА) или химии на факультеты прикладной биотехнологии (ФПБ), технологический и химический;
2) в определенной степени специальности ФПБ и технологического считаются более престижными, и на эти факультеты всегда поступали более подготовленные к обучению абитуриенты. Соответственно, успеваемость на этих факультетах всегда была более высокой;
3) в последние 3-4 года наблюдается тенденция падения успеваемости на этих факультетах, она практически сравнивается с таковой на инженерных специальностях факультетов АТП и ПМА (см. рис.).
Этот факт, на наш взгляд, в наибольшей степени связан со снижением уровня физического образования в общеобразовательных средних учебных заведениях. Об этом свидетельствуют результаты входного тестирования перед началом изучения курса физики в нашем вузе. За последние 3-4 года уровень оценок по физике (по пятибалльной шкале) на ФПБ и технологическом снизился
Ф
#
Ф-т ПМА,
с 3,5-4 до 1,5-2 и ниже. Складывается впечатление, что выпускники школ, сориентированные на ЕГЭ по химии, необходимый для поступления в вуз, физику прекращают изучать года за два до выпускного класса.
В то же время актуализация ком- ; петентностного подхода в последние годы подразумевает такую конструкцию содержания образования, такой комплекс способов деятельности, полученных в разных предметных областях, что у школьников к окончанию основной школы должны сформироваться обобщенные способы деятельности, применимые в любой сфере независимо от предметной области. Формированию таких компетентност-ных способов деятельности помогает, в первую очередь, изучение физики на разных возрастных этапах, так как содержание именно этой науки отвечает основным феноменам единого и целостного мира и формирующимся общечеловеческим ценностям.
В работе [6] предложен подход к организации межпредметных связей в школе, направленный на обогащение мотивационной сферы учащихся к изучению естественнонаучных предметов. Эта работа проводится в рамках факультета довузовской подготовки (ФДП). Деятельность ФДП, существующего в ВГТА, способствует устранению разрыва между уровнем подготовки абитуриентов и уровнем, необходимым для обучения в вузе. Но это касается только абитуриентов, поступивших через ФДП, что составляет не более 30% от всех поступающих на первый курс ВГТА выпускников школ.
Учитывая в комплексе все отмеченное выше, представляется возможным сделать вывод о значительном снижении уровня физического образования, особенно в части понимания физики. Многие школьники не приобретают опыта детального, с точным пониманием на всех уровнях познания, изучения физических закономерностей, явлений, а вместе с этим и опыта обучения в целом. На наш взгляд, именно об этом свидетельствует падение успеваемости на «нефизических» факультетах нашей академии.
В итоге значительное число первокурсников, поступивших в технический вуз (подобный ВГТА), оказываются не подготовленными к изучению основных технических наук, и особенно физики, в связи со слабой базовой подготовкой по этой дисциплине. Ранее эта проблема решалась введением адаптационных курсов (~ 17-34 часов) -дополнительных занятий перед началом основного курса [7]. Но, как показывают наши педагогические исследования, это не решает основной задачи - научить студентов мыслить в рамках физических явлений, моделей.
В связи с этим на нашей кафедре проводится работа по корректировке программ и учебных планов, учитываю-
ФПБ,
Технологический ф-т
Рис. Успеваемость (в %) студентов ВГТА в 2004-2010 гг. по итогам сессии третьего семестра обучения
щая более эффективное распределение учебных часов. Целесообразно так построить учебный курс по физике, чтобы детально изучать ряд фундаментальных тем за счет обзорного изучения остальных с последующим их углублением в ходе лабораторного практикума (часть материала выносится на лабораторные и практические занятия).
Например, вопросы из кинематики поступательного и вращательного движения достаточно подробно прорабатываются при решении задач. Поэтому достаточно ограничиться сжатым их представлением в лекционном материале. А ряд вопросов из термодинамики, понятие энтропии требуют большего внимания и подробного изучения именно на лекциях. Тщательная проработка основных тем и разделов физики становится возможной за счет уменьшения насыщенности учебного курса при сохранении соответствия ГОСу.
Конечно, нельзя исключить роль хорошо отработанных, известных образовательных технологий. Никто не усомнится в важности системной самостоятельной работы студентов, их научно-исследовательской деятельности, вовлечения в работу конструкторских бюро (СКБ). Все это не только разнообразит формы и методы обучения, но и является дополнительным фактором повышения интереса к предмету, активизирует деятельность студентов, создает дополнительную ситуацию успеха, выстраивает последовательность действий, ведущих к новому знанию и умению.
Самостоятельная работа и экспериментальная деятельность являются существенным фактором повышения качества обучения и формирования физического мышле-
Ф
$
ния, вырабатывают особую физическую интуицию, необходимую при овладении различного рода техническими знаниями и профессиональными умениями. Это важное преимущество физики перед другими науками - предоставление возможности проявить свой творческий потенциал при проведении самостоятельных наблюдений и исследований, при постановке опытов, изготовлении приборов и моделей и максимального развития интеллектуального потенциала - одновременно является и залогом успешного общего образования.
Однако на данном этапе реформирования образовательной системы в нашей стране, на наш взгляд, необходим описанный выше подход, основанный на снижении объемов преподносимого лекционного материала с усилением акцента на понимание большинством слушателей читаемых разделов. При этом в рамках лекционных занятий следует делать отступления в школьный уровень, объясняя недопонятые на том этапе образования опыты, физические явления. Здесь существенным и вполне оправданным становится использование современных компьютерных технологий [8; 9].
Учитывая задачи, которые ставит государство перед образованием (компетентность^ подход, двухуровневого, повышение качества выпускников вузов), а также необходимость восстановления преемственности и непрерывности в образовательном пространстве «школа - технический вуз», на основании проводимых в рамках данной работы наблюдений представляется возможным также сделать вывод о целесообразности введения в средней школе обязательного выпускного экзамена по физике в традиционной форме или в форме ЕГЭ. До решения вопроса об этом выпускном экзамене необходимы новые технологии проведения занятий по физике в техническом вузе, одна из которых и составила предмет данной работы.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гладун А. Д., Шомполов И. Г, Грушин В. Б. Фундаментальная физика - краеугольный камень
будущих социально-естественно-научных университетов // Физическое образование в вузах.
- 2003. - Т. 9. - № 4. - С. 1-13.
2. Кудрявцев Л. Д. Царица в изгнании // Поиск. -2004. - № 41. - С. 6-7.
3. Каменецкий С. Е. Особенности курса физики в технических вузах России // Наука и школа. -2006. - № 3. - С. 48-49.
4. Безрядин Н. Н, Прокопова Т. В., Рожкова Т. А. Использование тестовых технологий на кафедре физики ВГТА // Актуальные проблемы прикладной физики и методики преподавания физики в вузе и школе: Матер. всерос. науч.-практ. конф. 12-13 апр. 2005. - Борисоглебск, 2005. - С. 81-84.
5. Подходы к преподаванию физики в Воронежской государственной технологической академии / Н. Н. Безрядин, Т. В. Прокопова, Т. А. Рожкова, Ю. В. Сыноров // Физика в системе современного образования (ФСС0-07): Матер. IX Междунар. конф. 4-8 июня 2007. - СПб., 2007.
- С.193-195.
6. Сочетание профессиональной ориентации и мотивации изучения физики на уроках технологии / Н. Н. Безрядин, Т. В. Прокопова, В. В. Синя-гин, А. В. Брехова // Наука и школа. - 2005. -№ 5. - С. 38-42.
7. Щевелева Г. М., Безрядин Н. Н. Обеспечение непрерывности образования при переходе от школы к вузу // Наука и школа. - 1999. - № 5.
- С. 25-27.
8. Толстик А. М. Применение компьютерных моделей в физическом практикуме // Физическое образование в вузах. - 2000. - Т. 6. - № 4.
- С.76-80.
9. Сочетание традиционных и современных компьютерных технологий в лабораторном практикуме / Н. Н. Безрядин, Т. В. Прокопова, Е. М. Агапова, Л. В. Васильева // Физическое образование в вузах. - 2004. - Т. 10. - № 2. -С. 60-66.
