ПРОБЛЕМНО-МОДУЛЬНЫЙ ПОХОД К ОБУЧЕНИЮ ФИЗИКЕ КУРСАНТОВ ВОЕННОГО ВУЗА Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

DOI 10.7442/2071-9620-2021-13-3-75-81

УДК 378.147 ББК 74.480.26

И.Б. Николаева

(Военно-воздушная академия, г. Челябинск, Россия)

ПРОБЛЕМНО-МОДУЛЬНЫЙ ПОХОД К ОБУЧЕНИЮ ФИЗИКЕ КУРСАНТОВ ВОЕННОГО ВУЗА

В статье рассматривается проблемно-модульный поход к обучению физике курсантов военного ВУЗа. Отмечена актуальность использования проблемно-модульного подхода в получении профессиональных знаний, умений, овладения курсантами профессионально-личностной компетентностью. Выделены принципы проблемно-модульного подхода в профессиональном обучении курсантов военного ВУЗа: модульности, проблем-ности, интегративности. Определены задачи реализации данного подхода в обучении. Сделан вывод о том, что проблемно-модульный подход в обучении физике курсантов военного ВУЗа на уровне содержания и структуры учебного материала отличается интегративностью, преемственностью, наличием межпредметных связей, на компе-тентностном уровне данный подход направлен на овладение как общенаучными, так и профессиональными знаниями и умениями, формирование научного мировоззрения и профессиональных компетенций на каждой ступени обучения, формирование и развитие критического и системного видения ситуации.

Ключевые слова: проблемно-модульный подход, физика, военный ВУЗ, системное видение, критическое мышление.

I.B. Nikolaeva

(Air Force Academy, Chelyabinsk, Russia)

PROBLEM-MODULAR APPROACH TO TEACHING PHYSICS TO CADETS OF A MILITARY UNIVERSITY

ro

CO >

CO

X

<u о m

The article discusses a problem-modular approach to teaching physics to cadets of a g military university. The relevance of the use of the problem-modular approach in obtaining professional knowledge, skills, mastering professional and personal competence by cadets is noted. The principles of the problem-modular approach in vocational training of cadets of a military university are highlighted: modularity, problematicity, integrativity. The tasks of the implementation of this approach in teaching have been determined.

The purpose of the study is to analyze the features of the problem-modular approach in teaching physics at a military university.

The research methods were analysis, generalization, systematization of the material on the research problem, the author's development of a problem-modular approach to teaching physics to cadets of a military university.

It is concluded that the problem-modular approach in teaching physics to cadets of a military university at the level of the content and structure of the educational material is distinguished by integrativity, continuity, the presence of interdisciplinary connections, at the competence level, this approach is aimed at mastering both general scientific and professional knowledge and skills, the formation of a scientific worldview and professional competencies at each stage of education, the formation and development of a critical and systemic vision of the situation.

Keywords: problem-modular approach, physics, military university, system vision, critical thinking.

-&

2 s x

<u

T ^

Ю о

<u о

CP

IZ

го

ш

ф

го с; о

ш

Современное профессиональное образование отличает ориентированность на формирование и развитие профессиональных компетенций. В условиях возрастающих и изменяющихся требований к уровню профессиональной компетентности будущего специалиста возрастает значимость умения решать проблемные ситуации у обучающихся. Необходимость использования в военном ВУЗе огромного количества и информации различной направленности (указы Президента РФ, приказы и директивы Министра обороны РФ, нормативно-техническая и законодательная база) актуализирует необходимость использования модульного подхода к разработке содержания и структуры учебной дисциплины с целью получения профессиональных знаний, умений, овладения курсантами профессионально-личностной компетентности. Для решения указанных задач использование в военном ВУЗе проблемно-модульного подхода позволяет максимально адаптировать его к конкретным общеобразовательным и профессионально-ориентированным дисциплинам.

Проблемно-модульный подход состоит из двух основ: проблемного и модульного.

Анализ работ отечественных авторов А.В. Брушлинского, Т.В. Кудрявцева, А.М. Матюшкина, М.И. Махмутова, Т.И. Шамовой и др. позволяет сделать вывод о том, что проблемный подход предполагает организацию учебного процесса, основанную на создании проблемных ситуаций и активной мыслительной деятельности обучающихся, направленную на формирование и развитие способов умственных действий [2].

По мнению Т.А. Ильиной, проблемный подход целесообразно осуществлять в рамках конкретного общего содержания учебной дисциплины, учебный материал которой может быть использован для создания проблемных ситуаций, ориентированных на освоение обучающимися правил, причинно-следственных связей, логических зависимостей [1].

Согласно С.Б. Калинковской, проблемный подход эффективен при обучении обучающихся старших курсов и при заочной форме обучения, поскольку они обладают некоторым опытом практической деятельности. Соответственно, наибольший интерес вызывают проблемные ситуации, касающиеся их профессиональной деятельности [2].

По мнению С. Я. Батышева, М.А. Чо-шанова, И.В. Непрокиной и др., модульный подход направлен на развитие самостоятельности обучающихся [3].

Согласно Дж. Расселу, Б.М. Голь-дшмидту, Г. Оуенсу, П.А. Юцявичене, модульный подход отличается целенаправленностью и ориентированностью на формирование определенного комплекса знаний и компетенций (Б. и М. Голь-дшмидт, Г. Оуенс, Ю.Т. Тимофеева, Т.И. Шамова, Т.М. Давыденко, Г.Н. Шибанова) [7].

Модульность предполагает процесс конструирования собственно содержательной части программы, состоящей из набора конкретных модулей, и методической части. По мнению Ю. А. Устынюк, конкретизируя модуль - это самостоятельная тема или раздел курса, в котором рассматривается одно фундаментальное понятие или группа родственных понятий [4]. Придерживаясь позиции Ю.Т. Тимофеевой, отметим, что модуль следует понимать как относительно самостоятельную часть определенной системы знаний, достаточной для формирования тех или иных профессиональных умений и компетенций будущего специалиста [5].

Анализ исследований позволил определить модульный подход как проектирование траекторий обучения на основе систематизации учебной программы / учебного материала в самостоятельные блоки (модули), каждый из которых имеет свою цель, задачи и планируемый результат.

Исходя из вышеизложенного, целесообразно выделить следующие принципы проблемно-модульного подхода в профессиональном обучении курсантов военного ВУЗа:

- модульности: структурирование информации в рамках курса / дисциплины, модуля, что обеспечивается их трансформируемостью;

- проблемности: наличие «проблемного поля» для реализации образовательных задач;

- интегративности: наличие межпредметных и межмодульных связей.

Реализация данного подхода позволяет решить следующие задачи:

- дифференциация и индивидуализация обучения;

- гибкость обучения ввиду вариативности содержания и их взаимосвязь с практической составляющей;

- повышение уровня осознанность в применении системы знаний;

- повышение познавательной активности обучающихся и мотивации к изучению учебной дисциплины.

Целью настоящего исследования является анализ особенностей проблемно-модульного подхода при обучении физике в военном ВУЗе.

Методами исследования послужили анализ, обобщение, систематизация материала по проблеме исследования, авторская разработка проблемно-модульного похода к обучению физике курсантов военного ВУЗа.

Представим результаты исследования.

Разработка проблемно-модульного подхода в обучении курсантов военного ВУЗа осуществлялась по курсу «Физика».

Курс специальной дисциплины «Физика» является базовым для курсантов военного ВУЗа ввиду необходимости дальнейшего усвоения знаний профильных дисциплин, а также применения приобретенных навыков в профессиональной деятельности [6].

Освоение основной профессиональной образовательной программы по физике предполагает у обучающегося наличие следующих умений:

- 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 и на их основе описывать, объяснять реальные процессы и явления, аргументировать и логически формулировать выводы.

Соответственно, достижение образовательных целей предполагает организацию учебного процесса с учетом следующих аспектов:

- специфики будущей деятельности курсантов, рассмотрения проблемных вопросов, связанных с их будущей специальностью;

- ориентированности на оптимальное сочетание теории и практики, значимости физики как основы для профессиональной подготовки будущего специалиста;

- реализации принципов систематичности, профессионального обучения, профессиональной мобильности;

- направленности на формирование научного мировоззрения.

В связи с этим целесообразным является реализация проблемно-модульного подхода к обучению физике курсантов военного ВУЗа.

Модульная структура по дисциплине «Физика» представлена следующим образом.

1. Базовый курс включает темы «Физические основы механики», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная физика и термодинамика», «Оптика», «Квантовая физика» и «Основы физики атомного ядра» ориентирован на повторение знаний и систематизацию знаний, полученных в процессе школьного обучения.

2. Тематические модули, основное содержание которых включает основные темы по физике и связанные с ними

го

со >

со

I

ф

о со ш

0 н

1

го о

2 I

ф

т ^

ю о

ч

о X о с

.0 I

_0

£

о

ф

«¡3 о

с

го

ш

ф

го с; о

ш

смежные темы (например, модуль «Электродинамика» дополнен содержанием темы «Воздушная навигация»).

3. Тематические модули по нескольким образовательным областям, связанным технологической составляющей, например, модуль «Аэродинамика и динамика полета» включает темы «Авиационные радиоэлектронные системы», «Материаловедение и технология конструкционных материалов».

Такой подход в структуризации модулей и их содержании, с одной стороны, обеспечивает преемственность, установление межпредметных связей, с другой - формирует системное мышление курсантов (принцип «обусловленности», когда обучающийся понимает, осознает и в дальнейшем использует всю структурную цепочку действий и их взаимосвязанность).

В базовом курсе физики основными методами реализации проблемного-модульного подхода являются: проблемные ситуации, кейсы, ситуационные задачи, групповая и командная работа, дебаты, дискуссии, проектная и исследовательская деятельность.

К средствам достижения результата целесообразно отнести:

- визуализацию учебного материала (схемы, видео, электронные учебные пособия и др.);

- платформы LMS типа Moodle;

- самостоятельную работу курсантов.

При этом объектами развития, контроля и результатом деятельности становятся:

- умение проводить презентацию и аргументировать свою позицию: презентация (работы / проекта) с последующей аргументацией и формулированием выводов;

- умение проводить анализ, обобщение, систематизацию: разработка алгоритма / схемы / творческого представления учебного материала, структурность изложения позиции;

- умение критически и системно мыслить: решение ситуационной задачи, проблемного вопроса, кейса.

Реализация проблемно-модульного подхода в тематических модулях, содержащих основную тему и смежные области, обеспечивается следующими методами: решение ситуационных задач; групповые и командные задачи, ролевые и деловые игры; включение обучающихся в процесс подготовки учебных материалов и выбор контента.

Средствами достижения образовательных целей являются:

- специализированные программы, направленные на выполнение расчетов, чертежей, образцы и примеры вычислений;

- базы данных и образцы их обработки;

- реальные ситуации, имеющийся личностный опыт обучающихся и преподавателя;

- выполнение обучающимися роли преподавателя / организатора / руководителя / коллеги / наставника.

Объектами развития, контроля и результатом деятельности становятся:

- умение видеть проблему, ее анализ: решение и анализ проблемы / вопроса / ситуации;

- умение критически и системно оценивать ситуацию: анализ по принципу «факт (что сделано) -причина - анализ рисков - как изменить ситуацию (варианты решения) - результат действий - что предусмотреть в аналогичной ситуации»;

- умение действовать в аналогичной ситуации согласно разработанному алгоритму, стандарту: эффективное выполнение поставленной задачи / решение проблемного вопроса.

Реализация проблемно-модульного подхода в тематических модулях, содержащих смежные образовательные области на основе технологической состав-

ляющей, осуществляется следующими методами:

- разработка инструкций, как действовать в стандартной или нестандартной ситуации, исходя из имеющихся условий и данных;

- обучение на «рабочем месте» в ходе практики с анализом деятельности;

- индивидуальное консультирование;

- решение ситуационных задач, ролевые и деловые игры;

- обсуждение сложных вопросов и задач, трудностей в ходе практики, возможных реальных ситуаций, возникающих в служебной деятельности.

К средствам достижения образовательных целей принадлежат: программы-тренажеры, обратная связь преподавателя, рефлексия обучающегося, самооценка обучающегося, имеющийся личностный опыт обучающихся и преподавателя, подготовка описания ситуации обучающимися.

Объектами развития, контроля и результатом деятельности в данном случае становятся:

- умение принимать и давать обратную связь: обратная связь по принципу «что получилось хорошо + что следует улучшить + как достичь данной цели»;

- умение объективно оценивать свои способности, находить личностные ресурсы для выполнения деятельности: объективная самооценка собственных действий обучающегося;

- умение осуществлять рефлексию собственной деятельности и деятельности других участников: рефлексия знаний, умений, действий, личностного развития в целом в рамках освоения курса физики, в рамках конкретного тематического содержания.

Исходя из вышеизложенного, проблемно-модульный подход в обучении

физике курсантов военного ВУЗа ориентирован на «проблемное поле» в рамках учебной дисциплины и направлен на развитие умений аналитически, критически, системно мыслить, давать самооценку собственным знаниям и действиям.

Таким образом, реализация проблемно-модульного подхода в обучении физике курсантов военного ВУЗа обусловлена актуальностью физики как базового учебного предмета, необходимостью развивать базовые знания до уровня специальных умений и навыков и их практического применения в дальнейшей профессиональной деятельности. Такой подход на уровне содержания и структуры учебного материала отличается интегративностью, преемственностью, наличием межпредметных связей. На компетентностном уровне проблемно-модульный подход в обучении физике направлен на овладение как общенаучными, так и профессиональными знаниями и умениями, формирование научного мировоззрения и профессиональных компетенций на каждой ступени обучения, формирование и развитие критического и системного видения ситуации. Следует отметить, что применение данного подхода в военном ВУЗе способствует целостному личностному и профессиональному развитию курсантов как в рамках отдельной дисциплины, так и в рамках обучения в целом. Библиографический список:

1. Дабежа А.М., Гречушкина В.П., Колесникова Т.Ф. Проблемное обучение физике в среднем профессиональном образовании // Азимут научных исследований: педагогика и психология. - 2018. - № 2 (23). С. 86-88.

2. Захарова Т.В. Использование проблемных задач для повышения мотивации к самостоятельной работе у студентов юридического факультета на занятиях по химии // Балтийский гуманитарный журнал. - 2018. - № 3 (24). С. 214-216.

3. Колдина М.И., Ваганова О.И., Трута-нова А.В. Управление самостоятель-

го

со >

со

I

ф

о со ш

0 н

1

го о

2 I

ф

т ^

ю о

ч

о X о с

.0 I

_0

£

о

ф

«¡3 о

с

ной работой студентов вуза // Карельский научный журнал. - 2017. - № 3 (20). С. 39-42.

4. Смирнова Г.М., Кан Т.С., Готтинг В В., Квитко Е.М., Акимбаева Г.М. Разработка модульных программ, основанных на компетенциях специалиста: учебно-методическое пособие. - Караганда: ТОО «Арка и К», 2015. - 190 с.

5. Соловьева Н.Н., Петрова К.В. Сущность модульного подхода [Электронный ресурс] // Эпоха науки. -2018. - №16. - Режим доступа: https:// cyberleninka.ru/article/n/suschnost-modulnogo-podhoda

6. Толмачева Н.А. Принципы и методика разработки дидактического материала по физике в военном вузе // Вопросы педагогики. - 2018. - № 10. С. 142-145.

7. Чибаков А.С. Модульные технологии в профильной и профессиональной подготовке // Вопросы образования и науки в XXI веке: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 29 апреля 2013 г.: в 11 частях. Часть 11; М-во обр. и науки РФ. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. - С. 119-120.

Поступила 20.09.2021

го

ш

ф

го с; о

LO

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, 89049402218@mail.ru

Для цитирования: Николаева И.Б. Проблемно-модульный поход к обучению физике курсантов военного ВУЗа // Современная высшая школа: инновационный аспект. -2021. - Т. 13. - № 3. С. 75-81. DOI: 10.7442/2071-9620-2021-13-3-75-81

References:

1. Dabezha A.M., Grechushkina V.P., Kolesnikova T.F. Problematic teaching of physics in secondary vocational education // Azimut nauchnykh issledovanii: pedagogika i pskhologiya. - 2018. - No. 2 (23). Р. 86-88. [In Russian]

2. Zakharova T.V. Using problematic tasks to increase motivation for independent work among students of the Faculty of Law in the classes of Chemistry // Baltiiskii Gumanitarnyi Zhurnal. - 2018. - No. 3 (24). Р. 214-216. [In Russian]

3. Koldina M.I., Vaganova O.I., Trutanova A.V. Management of independent work of university students // Karelskii nauchnyi zhurnal. - 2017. - No. 3 (20). Р. 39-42. [In Russian]

4. Smirnova G.M., Kan T.S., Gotting V.V., Kvitko E.M., Akimbaeva G.M. Development of modular programs based on the competence of a specialist. - Karaganda: TOO "Arka i Ko", 2015. - 190 p. [In Russian]

5. Solovieva N.N., Petrova K.V. The essence of the modular approach [Electronic resource] // Epokha nauki. - 2018. - No. 16. - Available at: https://cyberleninka.ru/ article/n/suschnost-modulnogo-podhoda. [In Russian]

6. Tolmacheva N. A. Principles and methods of developing didactic material on physics in a military university // Voprosy pedagogiki. - 2018. - No. 10. P. 142-145. [In Russian]

7. Chibakov A.S. Modular technologies in profile and professional training. Issues of education and science in the XXI century. Conference proceedings. In 11 parts. Part 11. - Tambov: Izd-vo TPOO "Buznes-Nauka-Obshchestvo", 2013. - Pp. 119-120. [In Russian]

About the author:

Nikolaeva Irina Borisovna, Associate Professor, Department of Mathematics and Sciences, The branch of the Air Force Millitary Educational-Scientific center «Air Force academy», Chelyabinsk, Russia, Candidate of Pedagogy, 89049402218@mail.ru

For citation: Nikolaeva I.B. Problem-modular approach to teaching physics to cadets of a military university // Contemporary Higher Education: Innovative Aspects. - 2021. - Vol. 13. - No. 3. P. 75-81. DOI: 10.7442/2071-9620-2021-13-3-75-81

CO

CO >

m

X <D О m m о н х го о

-&

2 s

х

ф

т ^

ю о

ч

о X о с

.0 X

_0

£

о

ф

о IZ