Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. КОМПЛЕКСНОЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ПЮЕКТИЮВАНИЕ ПОДГОТОВКИ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ И ОЦЕНКА ЕЕ КАЧЕСТВА В СИСТЕМЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ) 14
1.1. Состояние методики обучения решению физических задач и анализ проблем довузовской подготовки в образовательных учреждениях 14
1.2. Психолого-педагогические основы обучения учащихся обобщенному умению решать физические задачи 24
1.3. Физические задачи в методике преподавания физики 30
1.4. Комплексный подход к проектированию учебного предмета, как педагогической системы 35
1.5. Технология психолого-педагогического конструирования 42
ГЛАВА II.КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОРГАНИЗАЦИИ ПРИЕМА В ВЫСШИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УЧЕБНЫЕ ЗАВЕДЕНИЯ 49
2.1. Анализ соответствия содержания теоретических и практических курсов физики в довузовской подготовке 49
2.2.Проектирование методики преподавания курса физики в системе непрерывного образования: школа - подготовительные курсы вуз 52
2.2.1. Формирование и постановка проблемных задач и вопросов в процессе изучения спецкурса по физике 55
2.2.2. Методика формирования умений по решению физических задач 57
2.2.3. Основы моделирования при решении инженерных задач 64
2.2.4. Моделирование в курсе физики 67
2.3. Определение содержания учебной и контролируемой информации 69
2.3.1. Корреляционный и факторный анализ 76
2.4. Разработка содержания спецкурса по решению физических задач в системе подготовки студента и профессиональной ориентации абитуриента 82
2.5. Разработка содержания и методики проведения практикума по решению физических задач в системе подготовки и профессиональной ориентации
абитуриента 89
2.5.1. Содержание разделов Комплекс задач для углубленного изучения физики 91
2.5.2. Методические указания к использованию комплекса задач 92
2.6. Концепции и технологии разработки комплексной системы оценки качества довузовской подготовки по физике 94
ГЛАВА III. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИЮВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПО ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 100
3.1. Диагностика учебных достижений абитуриентов технического вуза по физике 100
3.2.Система управления качеством довузовской подготовки абитуриентов (на примере физики) - Центр довузовской подготовки 105
3.3. Проектирование системы оценки качества довузовской подготовки абитуриентов по физике ИЗ
3.3.1. Система формирования контингента студентов (ВГТУ) 115
3.3.2. Принципы организации, проведения и анализ эффективности вступительных экзаменов в технический вуз в форме физико-математической олимпиады 120
3.4. Анализ результатов педагогического эксперимента и результатов обучения студентов, прошедших обучение в системе довузовской подготовки и различные этапы отбора в ВГТУ 134
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 147
ЛИТЕРАТУРА 150
ПРИЛОЖЕНИЯ 167
- Состояние методики обучения решению физических задач и анализ проблем довузовской подготовки в образовательных учреждениях
- Анализ соответствия содержания теоретических и практических курсов физики в довузовской подготовке
- Диагностика учебных достижений абитуриентов технического вуза по физике
Введение к работе
Проблема качества образования и развития человека во всех звеньях системы непрерывного образования представляет собой одну из наиболее острых общенациональных проблем.
Современное состояние этой проблемы отражает усиливающееся противоречие между, с одной стороны, возрастающими требованиями общества к интеллекту и нравственности человека, его способности к проектированию, прогнозированию и будущетворению, что проявляется, в конечном итоге, в системе требований к уровню профессионализма, энциклопедизма, универсализма, общей культуры и нравственности членов общества, получающих образование и, особенно, высшее, и, с другой стороны, фактическим уровнем (качеством) их образования и развития. Последнее, вс-многом, оказывается существенно ниже современных требований, что усиливает тенденции роста общей и функциональной неграмотности населения, опасность деинтеллектуализации и духовного распада общества (НА. Селезнева).
Радикальные политические, экономические и социальные изменения, произошедшие в нашей стране за последнее десятилетие, привели к серьезным изменениям в системе образования. Сейчас стране особенно нужны знающие и умеющие люди. Поэтому основная задача образования состоит в том, чтобы максимально раскрыть способности личности, вооружить методологией творческой деятельности, методологией проектирования и предвидения возможных последствий будущей профессиональной деятельности. Изменение потребностей общества привело к изменению целей образования, а следовательно, к структурным преобразованиям в системе образования, которые отразились в появлении новых типов средних общеобразовательных учреждений - лицеев, гимназий, школ с гимназическими классами, частных учебных заведений. Образование стало гораздо более дифференцированным по
своей структуре. Дети с разными способностями имеют возможность получать различное по структуре и содержанию образование, лишенное унифицированности, которая была присуща школьному образованию со стандартными учебными планами, стандартными программами и стабильными учебниками. Эти изменения требуют разработки соответствующего теоретического, методологического и методического обеспечения для новых образовательных структур.
Единство системы образования, выражавшееся, на самом деле, в одинаковости подготовки выпускников средней школы, независимо от их ориентированности на инженерные, экономические, медицинские, педагогические и другие профессии, обучение по одинаковым программам позволяло говорить только о степени усвоения выпускником той или иной учебной дисциплины. В связи с практической невозможностью совместить декларируемые цели среднего образования с современными потребностями высшего профессионального образования и общества и появилась проблема довузовского образования.
Физика является основой естествознания и вместе с математикой играет основополагающую роль в формировании фундаментальной подготовки выпускника технического вуза. Глубокое понимание физических законов и явлений дает хорошую основу для всего спектра технических специальностей в современном мире высоких технологий.
Фундаментальность образования предполагает, что будущий специалист не будет смешивать умозаключения, интуицию и опыт, а четко разделять в каждой науке модель, реальность, язык и обобщение, научится переходить от анализа конкретной ситуации к ее формализации и наоборот. Однако на этом пути существует комплекс противоречий:
- существующая методика формирования познавательной активности не соответствует специфике познавательной деятельности и мотивационной сферы учащихся системы довузовской подготовки (А.А. Вербицкий);
- стремление опираться на методологию физической науки в обучении, если методологические знания являются дополнением к физическим, может привести к перегрузке абитуриента и др.
Перечисленные противоречия выступают как частные проявления общего противоречия целей довузовского образования существующей методике обучения физике,
В этих условиях принципиальное значение приобретает поиск новых подходов к повышению эффективности организации и управления образовательными системами и особенно, высшим образованием с ориентацией на качественные аспекты, и на этой основе реформирование образования.
Одной из наиболее актуальных и вместе с тем очень сложных проблем на современном этапе системного реформирования образования в России является проблема оценки качества образования, что нашло отражение в Федеральной программе развития образования в России (Н.А. Селезнева).
Многогранность проблемы оценки качества образования как части более общей проблемы организации и управления качеством образования требует многоаспектного ее рассмотрения в широком диапазоне: от научных основ оценки качества образования до организационно-правовых механизмов функционирования и развития Национальной системы оценки качества образования в России.
Поэтому проблема исследования содержания, технологий и оценки качества обучения физике на уровне довузовского образования, с целью повышения эффективности системы всей естественно-научной подготовки абитуриентов, приводящей, в конечном итоге, к повышению качества подготовки специалистов в вузе, нам представляется своевременной и актуальной. Одновременно с этой, возникает проблема повышения объективности оценки уровня обученности на различных этапах довузовской подготовки и совершенствования системы методов и средств диагностики и оценки подготовленности абитуриентов к обучению в вузе (а не к
поступлению!). В решение проблемы довузовской подготовки внесли весомый вклад работы С.А Бешенкова, Б.С. Гершунского, B.C. Леднева, СМ. Годника, А.Л. Денисовой, З.Д. Жуковской, А.Д. Батуева, И.К. Жиренко и другие, в которых рассматриваются различные аспекты преемственности школы и вуза в непрерывной профессиональной подготовке специалистов (программы, стандарты, формы взаимодействия, вопросы приема в вуз и т. д.). Однако, практически нет исследований, в которых содержание и оценка качества довузовской подготовки рассматривались бы:
- в контексте требований вуза;
- как основа успешности профессиональной подготовки специалистов;
- как педагогическая система, продуктивное функционирование которой обеспечивается: 1) надежностью многочисленных внешних ее связей (с вузами, со средними учебными заведениями, производством и т. д.); 2) комплексным подходом к проектированию содержания ее структурных (цель, учебная информация, средства педагогической коммуникации, учащиеся, учителя) и функциональных компонентов).
Этими обстоятельствами и обусловлен выбор темы данного диссертационного исследования, заключающейся в применении комплексного подхода к педагогическому проектированию содержания и системы оценки качества довузовской подготовки по физике в контексте требований высшего технического образования (на примере технического университета), где формируется естественно-научная база будущей профессиональной деятельности специалистов любого технического профиля.
Диссертационная работа выполнена в рамках: НИР «Системный подход к организации приема в высшие технические учебные заведения», номер государственной регистрации 81082267; «Проблемы управления качеством высшего образования, социально-педагогического проектирования, диагностики и квалиметрии в высшей школе» (раздел «Проектирование и экспериментальное исследование средств комплексной оценки качества
образования выпускников, студентов и абитуриентов высших учебных заведений», номер государственной регистрации 01910037379); разработки «Исследовательского проекта Национальной системы оценки качества образования», предусмотренного Федеральной программой развития образования в России и в соответствии с одним из основных научных направлений ВГТУ «Проблемы качества подготовки специалистов».
Цель исследования: определение концептуально и дидактически обоснованного содержания и построение системы оценки качества довузовской подготовки по физике, как основы успешности фундаментальной подготовки специалиста в техническом вузе.
Объект исследования: система непрерывного образования.
Предмет исследования: содержание, технологии, принципы и методы управления и оценки качества довузовской подготовки по физике в системе высшего технического образования.
Основная гипотеза: комплексный подход к педагогическому проектированию довузовской подготовки по курсу физики и методики отбора в технический вуз, ориентированных на промежуточные и конечные цели подготовки специалистов, способствует созданию эффективной образовательной системы, являющейся целенаправленной основой профессиональной ориентации молодежи и необходимым условием повышения качества подготовки, профессионального и личностного становления специалиста в вузе. Частная гипотеза: педагогические технологии в системе непрерывного физического образования должны обеспечивать «спиралеобразное» формирование интеллектуальных умений в рамках обязательного минимума соответствующего образовательного стандарта.
В соответствии с целью и основной гипотезой сформулированы следующие задачи исследования:
1. На основе изучения педагогической литературы и диссертационных исследований провести теоретический анализ существующих подходов к
проектированию содержания и оценки качества довузовской подготовки по физике.
2. Проанализировать содержание вузовского естественно-научного образования и разработать концептуальную модель абитуриента технического вуза.
3. Используя методику комплексного подхода к педагогическому проектированию, определить содержание довузовской подготовки по физике.
4. Определить наиболее эффективные педагогические технологии оценки качества довузовского образования, обеспечивающие успешное обучение студента в техническом вузе.
5. Провести экспериментальную проверку эффективности разработанной системы оценки качества довузовской подготовки по физике в рамках технического университета.
6. Разработать научно-методические рекомендации по определению содержания и педагогических технологий оценки качества довузовской подготовки по физике, обеспечивающих студенту успешное обучение в техническом вузе.
7. Изучить возможности и границы применимости компьютерных технологий в процессе довузовской подготовки по физике и оценки её качества.
Методологическую и теоретическую Основу составили:
• в философском аспекте - теория научного познания (А.С. Арсеньев, Г.И. Рузавин, Г.П. Щедровицкий и другие);
• в методологическом аспекте - теория формирования научных понятий, идеи системного подхода, концепция педагогической технологии и ценностный подход к содержанию учебной информации (В. П. Беспалько, П. Я. Гальперин, А.Л. Денисова, 3. Д. Жуковская, Н. В. Кузьмина, B.C. Леднев, Н.А. Селезнева, Н. Ф. Талызина);
• в психолого-педагогическом аспекте - теория обучения решению задач, концепции личностно-деятельностного и контекстного подходов к обучению
(Б. Г. Ананьев, А. А. Вербицкий, И. А. Зимняя, В. В. Карпов, И.С. Якиманская, В. Я. Якунин); теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина); теория проблемного обучения (И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.А. Махмутов); теория укрупненных дидактических единиц (В.Ф. Шаталов, П.М. Эрдниев); • нормативные документы в области реформы высшего образования.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ философской, психолого-педагогической, естественнонаучной, методической и учебной литературы по теме исследования; изучение опыта работы средних и высших учебных заведений; моделирование процесса обучения по физике и математике, наблюдение, опрос, анкетирование, интервьюирование учителей, учащихся, студентов, педагогов вуза, руководителей организаций; проведение различных форм контрольных мероприятий на различных уровнях и этапах обучения; педагогический эксперимент; математические и статистические методы обработки
экспериментальных результатов: метод ранговой корреляции, факторный анализ, кластерный анализ.
Обоснованность выдвинутьгх положений и достоверность полученных результатов обеспечивается чётким определением проблем, задач, и предметной области исследования, последовательной реализацией его методологических и теоретических основ, адекватностью методов исследования его целям и задачам.
Научная новизна исследования
Впервые оценка качества довузовской подготовки по физике рассматривается:
- как основа управления качеством фундаментальной подготовки специалиста в системе высшего технического образования.;
- как педагогическая система, эффективность функционирования которой обеспечивается надежностью внешних связей и комплексным подходом к проектированию содержания ее структурных и функциональных компонентов.
Осуществлен системный подход к стандартизации довузовского физического образования посредством разработки концептуальной модели абитуриента в форме квалификационных характеристик, сопряженных с системой входной аттестации абитуриентов технического вуза (включая программы аттестации и фонды диагностических средств).
Разработана методика комплексного подхода к педагогическому проектированию системы довузовского образования по физике и оценки его качества. Показано, что при решении проблемы организации довузовского образования комплексный метод педагогического проектирования выступает в качестве эвристического. Он позволил выявить ослабление или отсутствие связи в модели абитуриента и сформулировать требования к восстанавливаемым связям, в результате чего возникли новые технологии оценки качества довузовского образования (физико-математическая олимпиада и дидактический комплекс экзаменационных физических задач), являющиеся эффективным средством развития учебной, познавательной активности и креативных способностей обучаемых.
Практическая значимость исследования определяется тем, что:
• система оценки качества и методика довузовской подготовки по физике, разработанная в процессе исследования, полностью внедрена в практику организации приёма в ВГТУ, ВШ МВД, ВГТА а так же в учебный процесс средних учебных заведений г. Воронежа (лицей № 1, школа-гимназия № 38, школа № 65, № 68 и др.) и систему повышения квалификации работников образования (ВОИПКРО);
• методика довузовской подготовки по физике и оценки её качества, разработанная на основе системно-деятельностного и ценностного подходов
к содержанию способствует более высокому качеству набора студентов в технический ВУЗ; • разработанные при участии автора исследования по заказу Министерства просвещения и РАО образовательные стандарты по физике, математике и информатике в 1993 г. для 9го класса средней школы с помощью методики ценностного подхода к содержанию учебной информации (3. Д. Жуковская) явились основанием при разработке региональных образовательных стандартов, составлении контролирующих материалов для выпускных экзаменов школьников г. Воронежа, входящих в систему Центра довузовской подготовки ВГТУ, при составлении заданий региональных физико-математических олимпиад ВГТУ 1995 - 1997 г.г. и составлении экзаменационных материалов по физике для абитуриентов ВГТУ в 1998 году. Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами. Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационного исследования были доложены и обсуждены на Международных научно-методических конференциях «Проблемы качества высшего образования (УФА, 1993,1996г.г.), научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии в высшей школе» (Самара, 1993), международных симпозиумах: «Квалиметрия человека и образования: методология и практика» (Москва, 1995, 1996, 1997, 1998 гг.); региональном совещании-семинаре для руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР «Компьютеризация управления качеством высшего образования» (Воронеж, 1993 г.), коллегии Министерства образования РФ «Концепция и принципы формирования образовательного стандарта по физике» (Москва, 1993 г.). Всероссийских совещаниях-семинарах: «Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине» (Воронеж 1995, 1996, 1997, гг.), Всероссийском совещании-семинаре «Высокие технологии в региональной информатике» (Воронеж 1998 г.), региональном совещании руководителей органов управления
образованием «Региональный компонент образования Центрального Черноземья: проблемы и подходы» (Тамбов, 1993), на ежегодных научно-практических конференциях ВГТУ (Воронеж,1980-1998 гг.), семинарах кафедры общей физики ВГТУ.
Состояние методики обучения решению физических задач и анализ проблем довузовской подготовки в образовательных учреждениях
Одна из принципиальных особенностей современного среднего образования - его дифференцируемость. Качество знаний по физике выпускников средней школы, обучавшихся, например, в гуманитарных классах, может отличаться от аналогичной подготовки выпускников инженерно-технических классов как содержанием (профильная дифференциация), так и глубиной изучения (уровневая дифференциация).
Ведущее направление методической реализации такого дифференцированного обучения - расчленение физического образования в старших классах на две составные части: основное образование, обеспечивающее достижение всеми выпускниками средней школы определенных стандартов, и дополнительное - довузовское, учитывающее особенности выделяемых профильных групп.
Такой подход является качественно новым для отечественной педагогической практики, и он нуждается в научно обоснованной методике преподавания (в частности, физики) для каждой из выделяемых профильных групп с одной стороны, а с другой стороны необходимым для решения проблем, стоящих перед системой довузовской подготовки в целом, а именно: 1. Ориентация на успешное обучение в вузе, а не только на подготовку к вступительным испытаниям (т.е. на прием в вуз).
2. Различный уровень подготовки абитуриентов приводит к психологическим трудностям хорошо подготовленных первокурсников (для них необходимо создавать отдельные группы и вводить индивидуальные и творческие задания).
3. Не сложилась система отбора на конкурсной основе преподавателей, работающих в системе довузовской подготовки. В результате, довузовская подготовка у неквалифицированного преподавателя не формирует систему творческого труда [42,43,44].
4. Различны цели, стоящие перед йаждой профильной группой довузовского образования:
а) Целью лицеев является подготовка их учащихся для поступления в определенный вуз и дальнейший рост как высококвалифицированных специалистов. Это достигается путем тесного контакта данных учебных заведений с соответствующими вузами, привлечения для преподавания вузовских специалистов и использования вузовской материально-технической базы и структуры вузовского образования (семестров, лекционно-семинарской системы, зачетов и экзаменов и пр.).
б) Целью классов с углубленным изучением отдельных предметов является передача углубленных знаний, что вполне может быть достигнуто при повышении качества преподавания и увеличении времени, отводимого на углубленно изучаемый предмет.
в) Цель подготовительных курсов - ознакомить с требованиями к вступительным экзаменам в вуз и к требованиям по данной специальности.
г) Подготовительное отделение создавалось для молодежи, имеющей перерыв в получении высшего образования после получения среднего, с целью ликвидации пробелов в образовании.
д) Наиболее проблематичным является образование, цель которого развитие и воспитание детей, обладающих умственными способностями высокого уровня, склонных к интеллектуальному труду, тяготеющих к широкому универсальному образованию и призванных впоследствии сформировать интеллектуальную элиту высокоразвитого российского общества. Для них существует возможность общаться с преподавателями индивидуально лишь в школах юных физиков, математиков и т. п., научном обществе учащихся и общаться между собой на олимпиадах и конкурсах.
Особый (разный) состав учащихся и специфические задачи довузовского образования позволяют предположить, что характерные черты осуществления довузовского физического образования должны состоять в изменении:
а) роли методологических знаний в процессе преподавания физики и принципа системности, так как гносеология в среднем образовании часто относится к отдельному типу знаний, поэтому учащиеся не используют ее в учебном труде;
б) способов деятельности учеников и преподавателей в новых условиях, так как отсутствуют проблемы мотивации и активизации познавательной деятельности в привычном понимании;
в) характера взаимоотношений учителя и учащихся при обучении физике, так как отношение к учащемуся лишь как к объекту педагогического воздействия не позволяет готовить его к будущему самостоятельному профессиональному труду.
Дидактическое обоснование принципа системности дано в работах Л.Я. Зориной, проблемы содержания и структуры школьного курса физики обсуждаются Н.С.Пурышевой, работы Г.М. Голина, В.Ф. Ефименко, В.Н. Мощанского, В.В. Мултановского, А.А. Пинского, В.А. Штоффа, и др. позволяют использовать различные методики формирования гносеологических представлений у учащихся. Идеи СВ. Анофриковой, Н.М. Зверевой, И.Я. Ланиной, Р.И. Малафеева, М.И. Махмутова, Г.И. Щукиной позволяют использовать достижения педагогической мысли для развития активности учащихся при преподавании физики. Имеются и исследования, в которых рассматриваются как специфические задачи гимназического образования, так и различные подходы к созданию гимназических курсов по физике (И.К. Садеков). Однако, мы не встретили, при работе с литературой, исследования, целью которого являлась бы разработка методики преподавания физики с учетом целей довузовского образования.
Анализ соответствия содержания теоретических и практических курсов физики в довузовской подготовке
Важнейшие проблемы, стоящие перед системой довузовской подготовки в новых условиях:
-переход на качественно новый уровень профессиональной ориентации и подготовки учащихся;
-формирование сознательного выбора учащимися профессий с учетом индивидуальных способностей, призвания и общественной необходимости;
-расширение и углубление профориентационной работы в направлении освоения современной техники и технологий.
Основная цель, которая ставится при изучении курса физики - развивать физическое мышление учащихся, в частности, способность анализировать физические явления, обобщать сведения о них и т.д. Практика показывает, что физический смысл различных определений, правил, законов становится действительно понятным учащимся после неоднократного применения их к конкретным частным примерам-задачам.
Существует ряд различных по широте понятий задач как в психологическом, так и в философских аспектах. Активное целенаправленное мышление - всегда есть решение задач в широком понимании этого слова. Для умственного развития учащихся особую практическую ценность представляют учебные физические задачи.
Понятие учебной физической задачи значительно уже и конкретней общего понятия задач, однако оно объединяет обширное многообразие физических задач, отличающихся по способу задания и решения, по содержанию, по целевому назначению, по функциям при изучении физики, по характеру требований и т.д...
Поэтому, учебная физическая задача - это объективная ситуация в природе, данная в материальной или идеальной форме, требующая от ученика некоторых действий по усвоению новых или применению ранее полученных знаний на основе законов физики, логики и правил математики. Кроме того, для учителя физики учебная задача становится одним из средств достижения дидактических целей. Анализ сборников задач по общей и теоретической физике показывает, что, в основном, подобранные авторами задачи имеют целью:
а) пояснить применение изложенных методов;
б) углубить понимание физических законов;
в) развить умение рассуждать;
Принципы подбора задач:
а) задачи должны быть такими, чтобы при их решении основное внимание уделялось физическим сторонам вопроса (основные физические процессы, физические законы и т.д.);
б) более простые задачи должны предшествовать более сложным;
в) в пределах каждой темы задачи должны быть взаимосвязаны: в одних случаях решение опирается на полученные ранее результаты, а в других сравнение двух задач делается для того, чтобы несмотря на их кажущееся сходство, выявить существенные различия между ними.
Основные проблемы подбора задач:
а) наиболее сложно подобрать задачи так, чтобы они отвечали запросам повседневной практики учащихся, понуждали увидеть необычное в обычном и т.п. Таких задач крайне мало: основная их часть построена на искусственных или производственных ситуациях, далеких от практики учеников, что снижает уровень их интереса к задачам. Составление системы заданий, отвечающих целям развивающего обучения, остается главной проблемой и резервом повышения интереса к физике;
б) подбор задач связан с развитием познавательного интереса учащихся. Эта проблема, с которой сталкивается традиционная методика решения учебных физических задач. Основными стимулами к работе над задачами оказываются внешние факторы (требовательность преподавателя и т.д.), внутренние побудительные мотивы, как правило, отсутствуют.
Задача должна иметь: а) новизну (ситуационную, содержательную);
б) связь с практикой (жизненный кругозор учащихся);
в) практическую ценность;
г) элемент исследования;
д) информационную ценность.
Из этих требований вытекает, что любая учебная задача имеет познавательный характер, чтобы полнее его раскрыть и усилить, вызвав тем самым интерес учащихся к процессу решения и к полученным результатам, нужно выработать подходящую методику обучения.
Особое место занимают сборники задач, предлагаемых на различного уровня физических олимпиадах. Подобные книги полезны тем учащимся, кто после подробного изучения курса физики хочет углубить свои знания, попробовать свои силы при решении нестандартных задач, развить физическую интуицию. Цель большинства подобных пособий - помочь поступающим в вузы, обобщения и закрепления знаний об основных физических задачах. Но так как в сборники включены задачи из числа предлагавшихся на вступительных экзаменах в вузах и задачи, которые предлагались на олимпиадах, то, например, Н.И. Гольдфарб [46] и СМ. Козел [154] советуют начинать работу с задачником параллельно с работой над курсом физики типа Г.С. Ландсберга или других подобных курсов.
Диагностика учебных достижений абитуриентов технического вуза по физике
Наиболее общими характеристиками результатов обучения являются качества полноценных знаний личности, которые могут быть представлены как критерии при диагностике уровня учебных достижений учащихся.
Понятие «диагностика учебных достижений» понимается нами как вид деятельности преподавателя по определению результатов обучения физике, установления уровня учебных достижений учащихся, путем соотнесения их с системой критериев, выбранных в качестве ориентировочной основы.
Основные функции диагностики учебных достижений по физике, как и по другому предмету, по нашему мнению, заключается в выявлении и анализе результатов обученности, в установлении обратной связи и коррекции учебной деятельности.
Диагностика в нашем исследовании осуществлялась посредством анализа выполненных письменных работ критериально-ориентированного характера и результатов проведения устного опроса.
На основе системно-деятельностного подхода разработана уровневая модель обученности, комплект диагностических заданий для проверки уровня индивидуальной подготовки учащихся по физике к вступительным экзаменам, а также методика диагностирования.
Дидактика указывает на возможность диагностики учебных достижений с позиций уровневого подхода. Данное направление нашло свое отражение в трудах В.П. Беспал ько, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, Р.Ф. Кривошаповой, Н.А. Менчинской, П.И. Пидкасистого, Н.Ф. Талызиной, В.И. Травинского и других. Проблеме использования задач при контроле знаний учащихся посвящены труды В.Е. Володарского, Г.Н. Горячкина, П.А. Знаменского, В.П. Орехова, В.Г. Разумовского, Н.Н. Тулькибаевой, А.В. Усовой, Л.М. Фридмана, А.А. Шаповалова и других.
Основу нашей методики диагностики уровня достижений абитуриентов составляет уровневая модель учебных знаний, поскольку модели и связанные с ними модельные представления являются продуктами сложной познавательной деятельности и выступают, по мнению В. В. Давыдова, и как продукт, и как средство осуществления этой деятельности. Под уровневой моделью учебных знаний мы понимаем систему требований к сформированным естественно-научным фундаментальным понятиям в курсе физики, выбранную в качестве ориентировочной основы и раскрывающуюся в соответствии с критериями через определенную совокупность отдельных операций целенаправленной деятельности, характерной для конкретного уровня достижений учащихся.
В структуру деятельности по формированию системы знаний о веществе и движении материи мы включаем действия: «Познание», «Понимание» и «Применение», т. к. задача обучения заключается не только в усвоении определенной суммы знаний и умений, но и в развитии самой личности ученика.
Критериями уровня сформированности учебных знаний и умений оперировать ими являются: 1) логические характеристики понятий - содержание и объем; 2) знание основных операций, из которых складываются действия и умение их выполнять; 3) усвоение структуры деятельности по формированию понятий, входящих в систему знаний; 4) основные качества знаний личности: осознанность и действенность.
В соответствии с критериями было выделено четыре уровня учебных достижений школьников по физике: минимально-допустимый, базовый, высокий и уровень олимпиады. Дифференциация обучаемых рассматривается в тесной связи с выбором методов и технологии обучения и оценки его качества, и строится с помощью адаптивных стратегий, учитывающих предпочтение, интересы и стили обучающихся и предполагает отход от одномерной шкалы оценки качества. Предложена трёхмерная модель шкалы оценок, где результирующая оценка Р качества обучения (уровень умственного развития)
-учитывает не только уровень обученности субъекта оценки , но и уровень его обучаемости Рс то есть, Р =
Средством диагностики выступает система диагностических заданий, разработанная на базе уровневой модели при системном структурировании всего курса физики. Такая система дает содержательную и объективную оценку сформированным знаниям и умению оперировать ими.
Уровневая модель знаний связывает между собой уровни достижений учащихся по физике и критерии их оценки.
Основываясь на выделенных уровнях достижений учащихся и созданной уровневой модели учебных знаний, нами была сконструирована система диагностических заданий критериально-ориентированного характера четырех уровней сложности, предназначенная для диагностики сформированных знаний и умения оперировать ими. Задачи, представленные в диагностическом задании, отличаются друг от друга операциональным составом, требуют различной мыслительной деятельности и позволяют осуществлять переход от элементарных до сложных мыслительных операций. В системе оценки качества довузовской подготовки по физике (рис. 1) была создана соответствующая программа диагностирования, которая включает в себя:
1. Перечень тем контрольных мероприятий по всему курсу физики.
Пакет заданий по элементарной физике для проверки уровня индивидуальной подготовки абитуриента по различным темам.
2. Методические указания к использованию материала.
Перечень тем контрольных мероприятий. Программы вступительного экзамена по физике в вузы Российской Федерации условно разбита на 19 тем, каждая тема предусматривает проведение контрольного мероприятия в видео опроса, контрольной работы, самостоятельной работы и т.д. Темы заданий представлены ниже: 1. «Прямолинейное движение»
2. «Криволинейное движение»
3. «Силы в механике, динамика поступательного движения»
4. «Кинематика и динамика вращательного движения»
5. «Закон сохранения импульса механической системы»
6. «Работа, мощность, энергия. Закон сохранения механической энергии»
7. «Момент силы. Состояние равновесия тела»
8. «Гидростатика»
9. «Уравнение состояния и законы идеального газа»
10. «Внутренняя энергия, теплоемкость, работа расширения газов, первое начало термодинамики, влажность»
