Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Дифференциация обучения как средство раннего профессионального самоопределения школьников.
1. Анализ состояния обучения физико-математическим дисциплинам в средних учебных заведениях : 14
2. Психологические и дидактические основания раннего профессионального самоопределения школьников 41
3. Теоретические основы построения содержания дифференцированного обучения в профильных физико-математических классах 58
Выводы по главе 1 67
Глава 2. Организация педагогического процесса раннего профессионального самоопределения школьников в системе «школа-вуз».
1. Организационная структура Малой школьной академии 71
2. Построение содержания дифференцированного обучения в профильных физико-математических классах 77
3. Специфика методов и форм организации обучения при двухступенчатом построении учебного процесса 82
Выводы по главе 2 95
Глава 3. Экспериментальное исследование эффективности раннего профессионального самоопределения школьников в системе « школа-вуз».
1. Методика организации педагогического эксперимента в рамках Малой школьной академии 97
2. Оценка эффективности введения раннего профессионального само определения школьников 104
Выводы по главе 3 109
Основные выводы по работе 111
Литература 112
Приложения 128
- Анализ состояния обучения физико-математическим дисциплинам в средних учебных заведениях
- Организационная структура Малой школьной академии
- Методика организации педагогического эксперимента в рамках Малой школьной академии
Введение к работе
Актуальность исследования В Национальной доктрине образования Российской Федерации указывается, что объективные потребности науки, производства, ужесточение конкуренции в области высоких технологий диктуют необходимость формирования специалистов с высокой профессиональной мобильностью, отличающихся глубокой научной подготовкой и способностью к самостоятельной исследовательской работе. В связи с этим требования, предъявляемые к подготовке по фундаментальным дисциплинам, необходимой для получения профессионального высшего образования, не могут быть ослаблены. Однако, уровень подготовки выпускников вуза в значительной мере определяется целенаправленным отбором абитуриентов, опирающимся на диагностику мотивов, способностей, уровня обученности школьников в соответствии с содержанием и уровнем будущей профессиональной подготовки в вузе, а также развитие необходимых качеств личности.
Но сегодня образовательная политика массовой средней школы такова, что задача подготовки её выпускников в вуз не является основной. Хотя, в принципе, как указывал Игнатьев П.Н. ещё в начале прошлого века, «средняя школа должна давать законченное среднее образование и не должна брать на себя задачу быть подготовкой своих учеников к высшей школе».[53 с.53] В силу этого образуется разрыв между уровнем подготовки преобладающей части абитуриентов и требованиями вузов, особенно университетов, к их способности получать фундаментальное естественнонаучное образование. Это положение не устраивает общественность и не всегда удовлетворяет образовательные потребности личности. Выход из создавшегося положения может быть найден только в дифференциации образования, прежде всего внешней, т. е. в предоставлении каждому учащемуся возможности выбора нужного ему объёма и уровня изучения предмета, в том числе в соответствии с дальнейшим образованием и получением планируемой профессии. Наиболее массовой
формой внешней дифференциации явилось создание профильных классов и классов с углубленным изучением того или иного предмета, а также лицеев и гимназий- образовательных учреждений повышенного статуса, предназначенных для обучения детей, склонных к умственной деятельности и внутренне мотивированных на дальнейшее занятие наукой.
Профессиональное самоопределение, согласно Батышеву С.Я., - это "самостоятельный выбор профессии, осуществляемый в результате анализа человеком своих внутренних ресурсов, в том числе и своих способностей и соотнесение их с требованиями профессии" [ 175 ]. В основе профессионального самоопределения лежит осознанная социальная позиция личности, заложенная всем комплексом воспитательных и образовательных влияний.
Личностно-ориентированная педагогика предполагает создание условий
для раннего профессионального самоопределения школьников. Потенциал
механизма раннего профессионального самоопределения кроется в глубине
раскрытия профессионально важных качеств личности учащегося (при
обучении в 7-8 классе), благодаря чему процесс обучения приобретает иной
эмоционально-смысловой оттенок. Главным преимуществом такого подхода к
обучению является выявление способности учащихся осознанно и
самостоятельно планировать и реализовывать перспективы своего развития, что
в нынешних условиях выступает в роли основного критерия возможности
адаптации будущего специалиста к последующей продуктивной
профессиональной деятельности. В общетеоретическом плане проблемы
философии и социологии образования, а также проблемы развивающего
обучения исследованы Беспалько В.П., Выготским Л.С., Давыдовым В.В.,
Краевским В.В., Лернером И.Я. и др., проблемы психологии обучения
Рубинштейном С.Л., Фридманом Л.М., Шадриковым В.Д., проблемы
дифференциации обучения физике и математике освещены в работах
Осмоловской И. М., Пурышевой Н. С, Шахмаева Н. М. и др. Научные основы
формирования содержания дисциплин «Физика» и «Математический анализ» в
системе современного высшего образования заложены Волькенштейн
системе современного высшего образования заложены Волькенштейн В.С.,Детлафом А.А., Ильиным В.А., Калашниковым С.Г.,Ландсбергом Г.С., Пинским А.А., Поздняком Э.Г., Фихтенгольцем Г.М., Яворским Б.М.и др. Разработкой содержания углубленного изучения физики и математики занимались Антонов В. И, Жданова Н. И., Звавич Л.В., Мякишев Г. Я. , Орлов В. В. , Эткина Е. В. и др. В этих исследованиях подчёркивается, что создание программ углубленного изучения в смысле перечня изучаемых вопросов и увеличения числа часов на их изучение, не сопровождается планируемым повышением уровня их усвоения, поскольку требует специальной методики. При этом следует учесть, что и среди отобранных детей существует разброс по обучаемости и уровню мотивации, и, следовательно, необходимо создание более сложной организационно-педагогической структуры, т.е. введение уровневой дифференциации.
Создание профильных классов решает проблему лишь частично, т.к. в каждом микрорайоне есть контингент учащихся, способных и желающих серьёзно изучать тот или иной предмет, но не попавших в профильные классы. Школа не в состоянии полностью удовлетворить их запросы, следовательно, эту роль будут играть другие образовательные структуры, например, подготовительные курсы и т.д.
Но учебные процессы в школе и на подготовительных курсах идут независимо друг от друга. Подготовительные курсы в чем-то излишне повторяют школу, в чем-то отрываются от неё, к тому же не учитывают уровень подготовки конкретного учащегося. В силу этого не происходит развития знаний и умений, заложенных в школе, поскольку они не включаются в процесс применения. С другой стороны школа, в силу объективных причин, не может реализовать онтодидактический принцип, который мы в данном контексте понимаем следующим образом: если интересы дальнейшего обучения или профессиональной деятельности учеников требуют владения в том или ином объёме некоторым содержанием, то следует найти способ сделать его доступным. Мы исходим из концепции развития когнитивных
возможностей обучаемых в целях дальнейшего развития достигнутого уровня усвоения учебного предмета и принципа непрерывного образования, что жизненно важно для профессиональной мобильности специалиста.
В понятие "сделать доступным" включается большой круг проблем, главная из которых - не допустить механического переноса или бездумного упрощения содержания вузовских курсов общей физики и математического анализа. С другой стороны, мы считаем, что в современных условиях физико-математическое образование в средней школе, выстроенное в интересах вуза, наиболее успешно может осуществляться лишь совместно с высшей школой. Формы и методы такого сотрудничества в настоящее время активно формируются.
Вопросам сотрудничества школы и вуза посвящены работы Бакунова М. И., Бирагова С. Б., Чупрунова Е. В., Ходановича А. И. и др., вопросам профессионального самоопределения учащихся - работы Бурняшова Б.А., Гиль С.С., Гинзбурга М.Р., Журкиной А.Я., Касаткиной Н.Э., Кострюковой Е.А., Носовой Т.А., Пряжникова Н.С., Чечель И.Д. и др.. Однако, специальных исследований, посвященных рассмотрению принципов организации, теоретических оснований и методических аспектов распределения содержания и согласования методики обучения между школой и вузом с целью углубленного изучения предметов физико - математического цикла и самоопределения личности для продолжения профессионального образования, проводилось недостаточно. Это обусловило актуальность тематики нашего исследования.
Анализ процесса обучения в школе выявил основные противоречия между:
высокими требованиями, предъявляемыми к качеству подготовки высококвалифицированных специалистов и недостаточной разработанностью проблемы раннего профессионального самоопределения личности учащихся для достижения этих высоких показателей;
актуальностью проблемы раннего профессионального
самоопределения школьников и неразработанностью её в психолого-педагогической литературе.
Таким образом, проблема исследования состоит в разрешении существующих противоречий. Понимание единства интересов и невозможность решить общие задачи в организационных и методических рамках как школ, так и системы подготовительных курсов, привели к необходимости создания на базе Нижегородского государственного университета и ряда школ Нижнего Новгорода Малой школьной академии (МША), опыт работы которой стал эмпирической базой проведённого исследования. Дидактическим основанием для отбора содержания и проектируемой методики изучения физики и математики избран принцип ступенчатости, применяемый для распределения материала между ступенями обучения в средней школе. Продуктивность этого принципа в контексте нашего исследования состоит в возможности избежать повторов в содержании и обеспечить познавательную опору в изучении материала верхней ступени. Под термином "содержание обучения" мы, в соответствии с традициями отечественной дидактики, будем понимать единство содержательной и процессуальной компоненты: предметных знаний, умений и навыков с методами, формами и средствами обучения, выбор которых обусловлен целями обучения, специфичными для каждой ступени.
Цели исследования:
- разработать систему раннего профессионального самоопределения школьников на примере физико-математического образования; теоретически обосновать и экспериментально доказать её эффективность;
в рамках системы раннего профессионального самоопределения
школьников создать методическое обеспечение учебного процесса и
экспериментально его апробировать.
Объект исследования: учебно-познавательный процесс по физико-математическим дисциплинам в системе «школа-вуз».
Предмет исследования: система раннего профессионального самоопределения школьников.
Гипотеза исследования. Раннее профессиональное самоопределение учащихся в системе «школа - вуз» в рамках существующего содержания образования будет эффективным если:
максимально раскрыть склонности учащихся к физико-математическим дисциплинам; их способность к абстрактному мышления, анализу, синтезу выдвижению гипотез, построению логических выводов; развить исследовательские навыки.
с этой целью создать организационно-педагогическую структуру (МША) и пересмотреть структуру курсов физики и математики повышенного уровня, разделив их, исходя из принципа ступенчатости, на две части, одна из которых близка к базовому курсу по объему и методике преподавания, а другая опирается, использует первую, но существенно продвинута. Качество обучения и уровень усвоения обеих частей при этом повысится, поскольку каждая часть будет изучаться с применением специфической методики. В силу этого повысится уровень подготовленности учащихся к получению профессионального физическо-математического образования в вузе, поскольку произойдёт раннее профессиональное самоопределение учащихся и целенаправленная всесторонняя подготовка, включающая развитие необходимых качеств личности.
В соответствии с предметом, целью и гипотезой исследования
предполагается решить следующие задачи исследования:
1. Изучить состояние подготовки школьников для получения профессионального физико-математического образования, предлагаемые организационные и методические решения, сложившиеся образовательные структуры и на их основе создать организационно-педагогическую структуру (МТУ ТА) для раннего профессионального самоопределения учащихся муниципальных школ.
Разработать содержание обучения физике и математике на двух уровнях, базовом и продвинутом, и методику обучения на каждой ступени с учетом возможности индивидуальных образовательных траекторий учащихся;
Исследовать влияние созданной системы раннего профессионального самоопределения школьников в условиях МША на уровень усвоения базовой компоненты содержания физики и математики и способность продолжения обучения в вузе для получения профессионального физико-математического образования.
Методологическую и теоретическую основу исследования составили:
концепция формирования содержания образования (Бабанский Ю.К., Краевский В.В., Скаткин М.Н. и др.);
концепция двухуровневого введения содержания в учебный процесс (Балашов Б.Б., Пинский А.А., Самойленко П.И., Червова А.А. и др.)
концепция деятельностного подхода к проблеме усвоения знаний (Выготский Л.С., Давыдов В.В., Леонтьев А.Н., Рубинштейн С.Л. и др.) Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались
общенаучные методы теоретического исследования: анализ психолого-педагогической, методической литературы, учебно-программной и нормативной документации средней школы; результатов диссертационных исследований; методы эмпирического исследования: наблюдение, тестирование, собеседование, педагогический эксперимент, качественный и количественный анализ его результатов, методы математической статистики
Экспериментальной базой исследования явились: Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского (ННГУ), Волжская государственная инженерно-педагогическая академия (ВГИПА), гимназия №2, Нижегородский технический лицей, лицеи №28 , №82 , школы №21, 46, 47, 58, 70 г. Нижнего Новгорода.
Этапы исследования:
1 этап (1996 - 1997г.). Изучение опыта работы учителей школ, входящих в
МША, и преподавателей физического факультета ННГУ; изучение
теоретических и методических работ по проблемам дифференцированного преподавания физики и математики в школах, гимназиях, лицеях.
этап (1997 - 1999г.). Разработка теоретических основ внешней и внутренней дифференциации преподавания физики и математики при разбиении материала на базовую и продвинутую ступени. Составление программ, планов, методических . рекомендаций для проведения дифференцированных занятий.
этап (1999 - 2001г.). Внедрение предложенной структуры МША и методики дифференцированного преподавания. Проведение педагогического эксперимента и обработка полученных результатов.
4 этап (2001 - 2002г.). Оформление материалов диссертационного
исследования.
Научная новизна исследования:
Разработана организационно-педагогическая структура МША, позволяющая включить учащихся муниципальных школ в процесс отбора, диагностики, профессиональной ориентации и целенаправленной подготовки к обучению в вузе.
Теоретическая значимость исследования:
1. Уточнена совокупность принципов методики раннего профессионального
самоопределения школьников.
2. Предложена структура содержания профильного обучения физике и
математике, состоящая из базового и продвинутого уровня. В содержание
продвинутой ступени включены такие разделы и предусмотрены такие методы
их изучения, которые необходимы для успешного получения
профессионального физико-математического образования. Содержание базовой
ступени является внутренне завершенным и может изучаться независимо от
изучения продвинутой компоненты.
3. предложена методика профильного обучения физике и математике путём
осуществления внешней и внутренней дифференциации в интересах вуза и
личности для получения профессионального физико-математического образования.
Практическая значимость исследования: разработаны программы базового и продвинутого курсов, методические рекомендации для параллельного изучения физики и математики в школе и вузе, обеспечивающие раннее профессиональное самоопределение учащихся.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается научной методологией исследования, опорой на психолого-педагогические теории, сочетанием методов теоретических и экспериментальных исследований, использованием статистических методов обработки экспериментальных данных, подтверждается опытом деятельности МША.
Положения, выносимые на защиту:
Организационно-педагогическая структура МША способствующая реализации индивидуальных образовательных траекторий в процессе раннего профессионального самоопределения учащихся и подготовки их к получению профессионального физического образования;
цели, отобранное содержание, методы обучения и формы организации учебного процесса, направленные на раннее профессиональное самоопределение с учётом реализации принципа ступенчатости в распределении учебного материала между базовым и продвинутым курсами;
конкретная методика осуществления раннего профессионального самоопределения посредством дифференциации обучения на различных ступенях.
Внедрение результатов исследования осуществлялось в учебном процессе школ, входящих в МША, используются в учебном процессе физического факультета ННГУ при изучении курса методики преподавания физики, распространены через систему НИРО.
Апробация результатов исследования.
Основные положения диссертации, теоретические и практические результаты докладывались на 2 Международном симпозиуме ЮНЕСКО «Естественнонаучное образование. Новые подходы» (г. Н. Новгород, 2000г.), на Международных конференциях «Физика в системе современного образования» (г. Ярославль,2001г.), «Высокие технологии в педагогическом процессе» (г. Н. Новгород, 2001 г.); на Всероссийском съезде физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке» (г. Москва, 2000г.); на межвузовской конференции посвященной 40-летию физического факультета ННГУ (г.Н.Новгород, 1999г.); на региональной научно-практической конференции «Воспитание. Образование. Карьера» (г. Н. Новгород, 2000г.), а также на научно-методических семинарах кафедры кристаллографии и экспериментальной физики, кафедры педагогики и управления образовательными системами физического факультета ННГУ, кафедры естественнонаучных дисциплин ВГИПА.
Автор данной работы совместно с Бурдовым В.А. (кандидатом физико-математических наук, доцентом кафедры теоретической физики физического факультета ННГУ), Катышевой Н.М. (заведующей управлением образования и молодёжной политики Канавинского района Г.Н.Новгорода), Фаддеевым М.А. (кандидатом физико-математических наук, доцентом кафедры кристаллографии и экспериментальной физики физического факультета ННГУ) и Чупруновым.Е.В. (доктором физико-математических наук, профессором, деканом физического факультета) стала лауреатом премии Нижнего Новгорода за 2002 год в области образования за проект «Научно-практическая деятельность Малой школьной академии на базе гимназии №2 города Нижнего Новгорода».
Анализ состояния обучения физико-математическим дисциплинам в средних учебных заведениях
Российская теория и практика преподавания физики и математики по-своему уникальна и является общепризнанной во всем мире. Методические идеи, получившие свое наибольшее развитие в конце XX века, корнями уходят в век предыдущий. В 1804 году физика и математика становятся обязательными предметами в гимназиях России и к концу XIX века изучаются в учебных заведениях всех типов. Тем самым признается важность физико-математического образования, как фундамента научного понимания и его роль в развитии мышления учащихся.
В 1915 - 16 г.г. Министерство народного просвещения разработало схемы сочетания предметов и определило число часов на их изучение, введя, таким образом, дифференциацию образования в старшем звене (на третьей ступени обучения в гимназиях), т.е. к тому времени, когда она происходила «в укладах мыслей, вкусов, наклонностей и способностей юношей» [53, с. 54]. Направления образования были выбраны следующие: классическое с латынью; неоклассическое и неогуманитарное с развитием языков; математическое; естественно - историческое.
Однако в большинстве гимназий уже на второй ступени намечались дополнительные и необязательные часы, дающие выход на разрешение вопроса о наиболее полной индивидуализации воздействия школы на своих учеников. Во всех этих направлениях определенный минимум общеобразовательных познаний был выдержан, и все они давали законченное в данной области среднее образование. В первых методических указаниях Головина М. Е. и Гиларовского П. И. [112] уже содержатся основные принципы преподавания физики и математики: научность, последовательность, наглядность, практическая направленность. В начале XX века была осознана необходимость сочетания в школьных курсах физики и математики дедукции и индукции [162]. Уже в дореволюционных русских гимназиях наряду с радиальным построением курса физики использовалось и ступенчатое построение [112]. Учебник Любимова Н. А. [71] «Начальная физика» (1876), пришедший на смену учебникам Малинина А. Ф. и Буренина К. П., имел строгое и доступное изложение материала в историческом аспекте и проводил идею двухступенчатое. На волне революционных преобразований, начавшихся в октябре 1917 года, сложившаяся система народного образования была разрушена, и потребовались специальные директивы партии и правительства от 5.9 1931г. и 25.8 1932г., в свете которых были сформулированы общие принципы построения учебных программ: научность, соответствие содержания возрастным особенностям учащихся, системность, единство теории и практики, историзм, связь с другими предметами.
Советские методисты почти единодушно отдали предпочтение ступенчатому построению школьного курса физики и математики. Принципиальным преимуществами такого построения являются соответствие трудности изучаемого материала уровню развития и общеобразовательной подготовке учащихся и возможность постепенного формирования физических понятий.
Реформа содержания образования, проведенная в 60 годах ставила основной целью повышение его научного уровня. Однако активизировать процесс познания и осуществить дифференцированный подход к каждому ученику в рамках всеобуча оказалось невозможным, и в начале 90 годов потребовалась новая радикальная реформа. В 1992 году Московским институтом развития образовательных систем была предложена структура естественнонаучного образования, содержащая примерный учебный план, отражающая формы интеграции курсов, вариативность и многоуровневость обучения, специализацию старшей школы [9].
Был выделен базовый минимум, обязательный для изучения и вариативная специализированная компонента, расширяющая и углубляющая сведения базового образования. Выбор вариативной компоненты является правом ученика. Формы реализации вариативной компоненты на трех ступенях школы имеют свои особенности. В начальной школе - это работа в кружках (по желанию). В основной школе, в дополнение к базовым курсам вводятся курсы по выбору по тем же предметам. Для одаренных ребят - факультативы, не регламентируемые ни по содержанию, ни по наполняемости групп. В старшей специализированной школе многоуровневость реализуется через факультативы, спецкурсы, интегрированные курсы и выделение различного числа часов на изучение основного курса по данному предмету.
Возможности факультативных курсов первоначально казались достаточными для удовлетворения индивидуальных запросов учащихся. Однако трудность установления познавательных связей между основным и факультативным курсом, вызванная этим малая продуктивность материала факультатива для целей общего физико-математического образования привели к тупиковой методической ситуации. Факультативные курсы остались как дополнительные занятия по решению задач, включили в себя элементы довузовской подготовки. Печальная судьба идеи факультативов служит для нас важнейшим указанием на необходимость установления жестких методических связей между базовым и продвинутым курсами.
В связи с началом реформирования системы среднего образования представлялся возможным и заманчивым вариант построения курсов естественно - научных дисциплин, в какой-то степени отражающий историческую ситуацию в естествознании: начать изучение природы в целостном виде еще в начальной школе, ввести отдельные предметы в основной (5-9 классы) и вернуться к интеграции в рамках отдельного предмета «Естествознание» - в старшем звене. Средствами психологической экспертизы необходимо проверить все этапы создания нового содержания: от составления программ до формулировок отдельных заданий в учебниках. По существу, речь идет о совмещении логики развития личности, определяемой возрастными и индивидуальными особенностями учащихся, и логики развертывания учебного предмета, отражающего логику и структуру науки.
Особенности физической компоненты естественнонаучного образования состоят в том, что физика, как основа естествознания, не только является фундаментом научного миропонимания, но и формирует определенный стиль мышления, позволяющий постоянно переходить от чувственной реальности к абстрактной модели и наоборот. Для большинства учащихся между явлениями природы и целостной физической картиной мира - дистанция огромной протяженности, преодолеть которую возможно лишь совместными усилиями учащегося и педагога, при условии взаимной заинтересованности в результате. Трудности преподавания физики в школе хорошо известны: высокий уровень абстракции языка (математическая форма законов) и высокая степень обобщения в фундаментальных физических теориях. Новый подход к решению проблем физико-математического образования состоит в изменении структуры содержания, в определении меры и степени абстрактного математического описания, в отведении заметной части учебного времени на изучение языка физики и, наконец, в построении школьного курса на основе методологии науки. Рождение метода, обеспечивающего физико-математическому знанию высокую степень достоверности, связывают с именами Ф. Бэкона, Р. Декарта, Г. Галилея и И.Ньютона. В обобщенном виде метод познания законов природы, в трактовке Галилея, можно отразить следующей цепочкой: явление - образ -понятие (модель) - величина - феноменологическое описание -фундаментальное обобщение (закон) - фундаментальная теория - проверочные эксперименты - приложения. Опора на научный метод в неявном виде (на первых ступенях) и в явном (на завершающем этапе) позволит целенаправленно решать проблему освоения языка физики, подобрать посильный темп и согласовать изучение языка с возрастными особенностями восприятия мира учащимися.
В начальной школе можно ограничиться познавательными задачами первых трех звеньев указанной цепочки. Для их решения хорошо подходит программа интегрированного курса «Естествознание» для начальной школы (1-4 классы), физическая компонента, автор Э.Б.Финкельштсйн [9, с. 13-19]. С учетом возрастных особенностей главное внимание уделяется развитию наблюдательности, воображению, сообразительности. Курс способствует зарождению и углублению интереса к окружающему материальному миру, предоставляет возможность активно его исследовать. Заложенные на уровне подсознания прототипы фундаментальных знаний будут осознаны и отрефлексированы в ходе всего последующего обучения.
Исходя из идеи непрерывности естественнонаучного образования и ориентируясь на пересматриваемую в настоящее время структуру школьного образования, ряд авторов Г.Н.Степанова, [125,с. 140-152], М.М. Балашов [9, с. 20-26], Ю.И. Дик [126, с. 61-64] и др. предлагают начинать обучение физике с 5 класса. Но, как известно, учащихся этого возраста можно ознакомить только с феноменологическим описанием явлений, т.е. продвинутся еще на два звена в предлагаемой цепочке. В 7 - 9 классах изучаются основы классической физики. Уровень Ъбщения при этом таков, что он позволяет рассматривать структуру физической теории и границы ее применимости.
Организационная структура Малой школьной академии
В главе 1 было показано, что перспективы развития школьного образования связаны с дифференциацией его как по наклонностям, так и по способностям. При этом государственным требованием является достижение всеми учащимися базового уровня знаний и умений, на фоне которого происходит углубленное изучение отдельных предметов. Создание профильных лицеев и гимназий решает проблему лишь частично, т.к. в каждом микрорайоне есть контингент учащихся, способных и желающих серьезно изучать тот или иной предмет, но школа не может полностью удовлетворить их запросы. При этом роль школы состоит не только в удовлетворении образовательных потребностей отдельной личности. Заказчиком качества образования является социум, весь огромный внешний мир. В первую очередь речь идет о вузах, их физико-математических и технических факультетах, имеющих сейчас серьезные претензии к качеству подготовки абитуриентов. В массовой школе все шире и шире распространяется тенденция отказа от ответственности за подготовку в вуз. Институты находят выход, организуя подготовительные отделения, родители нанимают репетиторов, а школа стремительно теряет уровень естественнонаучной подготовки, в том числе и из-за сокращения числа часов на изучение дисциплин естественно-математического профиля.
Именно осознание печального положения дел с подготовкой абитуриентов и заставило преподавателей физического и ряда других факультетов ННГУ искать дополнительные пути подготовки школьников, причем подготовки такого уровня, который диктуется спецификой обучения на факультете, т.к. у большинства абитуриентов отсутствуют навыки свободного обращения с физическим материалом, того, что принято называть переносом знаний в новую ситуацию. Простое увеличение числа часов на изучение физики и математики не может решить самой проблемы, так как не подкрепляется соответствующим научно-методическим потенциалом большинства учебных заведений. Не могут решить всех проблем и подготовительные курсы. Они работают изолированно от конкретной школы, не учитывают уровень подготовки конкретного учащегося. В чем-то они излишне повторяют школу, в чем-то отрываются от неё. Учебные процессы в школе и на подготовительных курсах идут независимо друг от друга. Учителям хорошо известна ситуация, когда ученики, занимаясь на подготовительных курсах, практически перестают учить физику и математику в школе. В результате, вместо цельного понимания предмета образуются обрывки, схваченные тут и там.
Опыт последних лет доказывает эффективность методики довузовской физико-математической подготовки учащихся, осуществляемой совместными усилиями учителей и преподавателей вуза в системе межшкольного объединения Малой школьной академии (МША). Организационно-педагогическая структура МША представлена на рис. 4.
Малая школьная академия была создана в 1996 году на базе физического факультета ННГУ и гимназии №2 г. Н.Новгорода. Она является учебно-методическим и научным объединением, включающим в себя 9 школ из разных районов города. Во главе этого объединения стояли директор гимназии №2 Катышева Н. М. (в настоящее время - начальник управления образования Канавинского района г. Нижнего Новгорода) и декан физического факультета ННГУ профессор Чупрунов Е.В. Большую роль в установлении контактов между руководством физического факультета и гимназии сыграл ветеран физического факультета профессор Щуров А.Ф. Основой совместной работы школ и ННГУ стала идея о разделении курсов физики, математики и информатики на два параллельных потока, один из которых соответствует базовому курсу и изучается в школе, а второй, курс углубления и расширения знаний, умений, формирования творческого подхода к решению физических проблем - читается на базе ННГУ преподавателями университета. Основная цель изучения продвинутого курса - подготовка к дальнейшему успешному обучению в вузе и получение профессионального физического образования. В связи с этим формируется содержание продвинутой ступени и подбираются формы и методы обучения учащихся. В спецкурсе «Компьютерное моделирование физических процессов» хорошо реализуются межпредметные связи. Учащиеся получают новые знания по физике, используя математический аппарат продвинутого курса математики и навыки программирования.
Методика организации педагогического эксперимента в рамках Малой школьной академии
Материалом для проведения педагогического эксперимента в нашем исследовании взято содержание только базовой, обязательной компоненты курса. Такого объема содержания вполне достаточно для продолжения профессионального физического образования. Однако, уровень его усвоения является критерием для возможности успешного обучения в вузе. Поэтому именно содержание базовой ступени и было положено в основу тестового материала педагогического эксперимента. Способность к простому воспроизведению и элементарному применению полученных знаний формально достаточно для поступления в вуз, однако без развития познавательных способностей этот уровень создаст существенные трудности для продолжения обучения. Наиболее важно умение применять знания в модифицированной познавательной ситуации. Поэтому в педагогический эксперимент были включены задания конструктивного уровня. Материал продвинутого содержания мог бы быть включен только в той части, которая иллюстрирует его доступность для изучения в продвинутых формах. Однако этот результат уже неоднократно [8, 164] получен различными исследователями и новизны не представляет. Новизну в контексте нашего исследования представляет реализация обратных связей существующих в учебном материале, т.е. влияние изучения продвинутой компоненты на уровень усвоения базового содержания. Еще раз подчеркнем, что эти материалы не повторяют друг друга, но при изучении продвинутой компоненты происходит активное применение базового содержания, что и позволит, в соответствии с нашей гипотезой, существенно повысить его усвоение на уровне применения.
Для проведения эксперимента были выбраны физико-математические классы школ, входящих в МША, и контрольные классы, учащиеся которых занимаются в школе по той же программе, но не посещают занятия в ННГУ. Для исследования уровня усвоения базовой компоненты физики была использована такая форма контроля знаний учащихся как тестирование Мы считаем, что оценка не может быть использована в качестве объективной меры результатов обучения, т.к., она в значительной мере субъективна и выводится обычно на основе оценок, полученных при текущем контроле знаний и умений учащихся. При объективном контроле довольно часто обнаруживается расхождение с итоговой оценкой учителя, как в ту, так и в другую сторону. Однако, нельзя не согласиться с мнением о том, что тесты не выявляют способность ученика логически рассуждать, связно излагать свои мысли,и, потому их не целесообразно применять для проверки сформированности умения обобщать, сравнивать, делать выводы, объяснять явления и факты на основе изученных законов. Задания с выбором ответа применяются в тех случаях, когда эта форма контроля знаний имеет явные преимущества перед другими. О.Ф. Кабардин [ 54, с. 5 ] утверждает, что в качестве нижней границы успешности усвоения базового компонента можно принять уровень 70% правильных ответов от общего числа вопросов (что соответствует оценке "3" ). Такой выбор границы положительной оценки может быть обоснован тем, что по данным психологов до уровня усвоения примерно 70% от общего объёма знаний и умений учебная деятельность учащегося находится на стадии формирования. В случае её прекращения на таком уровне в дальнейшем объём знаний и умений со временем убывает. Если учащийся овладел более чем 70% знаний и умений, то он сможет успешно пополнять знания, развивать умения и со временем освоить общественно необходимый минимум знаний и умений полностью. Оценка "4" используется как показатель полного усвоения общественно необходимого минимума. Так как в тесте из 20 заданий любой человек может допустить 2-3 случайные ошибки, в качестве нижней границы выполнения основного теста на оценку "4" принимается 90% правильных ответов. Для получения оценки "5" учащиеся должны успешно выполнить задания из теста, вопросы которого соответствуют знаниям на уровне применения и творческого применения. Эти вопросы могут содержаться в конце базового теста или в отдельном тесте. Причём, чтобы обнаружить применение знаний в нестандартной ситуации, не обязательно требовать выполнения всех заданий продвинутого уровня. Достаточно того, что учащиеся дали правильные ответы на некоторые из них. Чтобы тест продвинутого уровня позволил обнаружить именно развитие способностей учащихся, все его задания должны соответствовать требованиям базовой программы, но по своему уровню быть нестандартными, творческими. Нами, на базе "Заданий для итогового контроля знаний учащихся по физике в 7-11 классах средней школы" [ 54 ], были составлены тематические и итоговые тесты для 9, 10, 11 классов (приложение№2) Надёжность и валидность применяемых тестовых заданий доказана в работе [41 ].
Приведём анализ тестов для 9 класса. В заданиях для контроля по теме "Кинематика" можно выделить 2 группы вопросов. Одна (первые 15 вопросов ) охватывает содержание темы и удовлетворяет требованиям посильности, то есть .в неё включены вопросьі іибо известные учащимся (разобранные с ними на уроках), либо соответствующие слегка изменённой ситуации, другая - содержит творческие задания. Из пяти последних вопросов у учащихся контрольных классов наибольшие затруднения вызвало задание №17, т.к., они не умеют пользоваться законом сложения скоростей на уровне творческого применения. Легко справившись с заданием №11, для выполнения которого достаточно действовать по алгоритму, они не смогли предъявить понимания того, что абсолютная скорость - это всегда векторная сумма относительной и
переносной, и определить - какая из них конкретно является абсолютной, переносной, и относительной. Зная из собственного опыта, что капли, при движении вагона, ложатся на стекло под углом, они наобум выбирают ответ "Б" или "В". При решении задания другого варианта нужно было один автомобиль принять за подвижную систему отсчёта, тогда обозначенная скорость второго автомобиля будет абсолютной. Этот вопрос разобран во многих руководствах по решению задач, и те учащиеся, которые знакомятся с ними, наверняка это задание видели, но на уроках при изучении темы "Закон сложения скоростей", требуется дополнительное время и затем многократное повторение, в том числе и в ряде других тем.(см. вопрос №13 в тестах по теме "Законы сохранения в механике"), чтобы материал был хорошо отработан и закреплён. Давая ответ на вопрос №16, большинство учащихся контрольных классов, не вникая в суть понятия среднепутевая скорость, вычисляют её как среднее арифметическое. В 1-м варианте ответ действительно совпадает со значением среднего арифметического и в этом случае процент правильно выполненных заданий растёт, хотя усвоения материала не произошло. Для выполнения заданий № 18, 19, 20 нужно довольно широко применять свои знания кинематики, знать, в частности, что модуль проекции скорости будет изменяться с изменением угла наклона касательной к графику функции х( t ) при равнопеременном движении, строить картину движения и переносить эти знания на движение тела в поле силы тяжести. В связи с тем, что на выполнение заданий теста отводится 45 минут, а в разделах "Динамика" и "Законы сохранения в механике" они более объёмные, мы сократили их число до 14-ти. Причём, на наш взгляд, только задание № 14 в тесте "Динамика" и № 13, 14 в тесте "Законы сохранения в механике" можно отнести к продвинутому уровню. Имея опыт проведения подобных тестов, мы знаем, что ряд заданий, простых на наш взгляд, и содержащих только базовую компоненту, оказываются сложными для учащихся, т.к., они не усвоили физического смысла величин или сути закона. При контроле темы "Динамика" это проступает особенно явно, т.к., для выполнения кинематических заданий больше требуются знания по математике.
Приведём примеры ответов на некоторые вопросы и проанализируем их. Ответ на вопрос № 2 в тесте "Динамика" принципиально важен для всего курса физики. Наш мир так устроен, что взаимодействие между физическими телами определяет изменение скорости тел, а не саму скорость. К сожалению, правильный ответ "Г" выбрали лишь 45% учащихся контрольных классов, более 25% думают как Аристотель, (ответ "А"), остальные дали ответ "Д", т.е., взяли векторную сумму векторов скорости и ускорения. В этом случае проявился эффект "лишних данных". Ученики привыкли, что в условии школьной задачи должно быть столько данных, сколько требуется для её решения. Между тем при решении любой реальной задачи необходимые данные нужно каким- либо образом выбирать из очень большого числа параметров, влияющих на протекание рассматриваемого физического явления.
Задание № 7 (1 варианта) проверяет следующие элементы знания о законе Всемирного тяготения: 1) сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами; 2) расстояние отсчитывается от центра тел, имеющих форму шара или обладающих сферической симметрией в распределении плотности. Правильный ответ "В" выбрали лишь 25% учащихся контрольных классов. Они поняли, что расстояние между телом и центром Земли увеличилось в 3 раза а, следовательно, сила притяжения уменьшилась в 9 раз. Заметим, что любой другой ответ также позволяет учителю выявить причину ошибки ученика. Так, если учеником выбран ответ "Г", это означает, что он знает закон обратных квадратов, но ему не известно, как находится расстояние между телами. Если учащимся дан ответ "Б", то, следовательно, он умеет отсчитывать расстояние от тела шарообразной формы, но не знает закона обратных квадратов. Если же выбран ответ "А", то ученику не известны оба указанных выше элемента знаний о законе Всемирного тяготения.
Ответ на задание № 14 чаще всего был "А". Но, во-первых, это модуль силы нормального давления, а не сама сила и, во-вторых, данный ответ был бы правильным, если бы тело без трения скользило вниз по наклонной плоскости. Однако, тело покоится, следовательно, на него действует сила трения покоя, равная mg Sin(ot). Модуль равнодействующей силы равен mg, а сама сила направлена вертикально вверх. Для получения правильного ответа "Г" достаточно было вспомнить 1 и 2 законы Ньютона, согласно которым, если тело покоится, то векторная сумма действующих на него сил равна нулю.
В тесте на тему "Законы сохранения в механике" наибольшую сложность вызывают вопросы № 2, 3, т.к., многие учащиеся затрудняются в выполнении расчётных заданий в общем виде; задание № 4, где проверяется усвоение понятия потенциальности силы тяжести. Задания продвинутого уровня выполняются учащимися контрольных классов на 10-12%. Трудности при выполнении задания № 13 те же, что и при выполнении задания № 17 из раздела "Кинематика". Задание № 14 проверяет сформированность у учащихся понятия "системы тел", её потенциальности, понятие "нулевого потенциального уровня." В задания итогового теста мы включили несколько дублирующих вопросов ( №3, 7, 16), чтобы проверить окончательное усвоение данного материала.
