Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования и развития технического мышления студентов ИПФ в процессе обучения физике 11
1.1. Анализ современного состояния подготовки студентов инженерно-педагогического факультета по физике 11
1.2. Техническое мышление как основополагающее профессиональное качество личности инженера-педагога 36
1.3. Межпредметные связи «физика - общетехнические дисциплины» -основа формирования и развития технического мышления студентов ИПФ в процессе преподавания профилированного курса физики .80
Глава 2. Экспериментальная проверка эффективности работы по формированию и развитию технического мышления студентов ИПФ в процессе преподавания профилированного курса физики 106
2.1. Организация эксперимента 106
2.2. Деятельность преподавателя по формированию содержания профилированного курса физики для студентов ИПФ 112
2.3. Деятельность преподавателя по применению содержания профилированного курса физики в обучении студентов ИПФ 123
2.4. Обработка результатов эксперимента 141
Заключение. 153
Библиографический список используемой литературы 155
Приложения 180
- Анализ современного состояния подготовки студентов инженерно-педагогического факультета по физике
- Техническое мышление как основополагающее профессиональное качество личности инженера-педагога
- Межпредметные связи «физика - общетехнические дисциплины» -основа формирования и развития технического мышления студентов ИПФ в процессе преподавания профилированного курса физики
- Деятельность преподавателя по формированию содержания профилированного курса физики для студентов ИПФ
Введение к работе
Существенное изменение общественных требований к качеству высшего профессионального образования диктует необходимость постоянного обновления его содержания и совершенствования организационных форм и структур образовательного процесса. В связи с этим разрабатываются различные направления, среди которых, одно из ключевых - отбор содержания естественнонаучных дисциплин.
Учет перспективных интересов общества и отдельной личности ставит реформирование содержания общего естественнонаучного образования в число приоритетных задач развития системы высшего образования.
Ситуация, сложившаяся в этой области может быть проиллюстрирована на примере учебной дисциплины «Физика».
Модернизация курса происходила за счет механического добавления нового материала без оценки и учета его влияния на осмысление j физической картины мира в целом. В результате была получена учебная
дисциплина, не предусматривающая качественно новое, современное построение вузовского курса по сравнению со школьным. В этих условиях Ф его объем непрерывно и неоправданно сокращался, что превратилось уже
в серьезную угрозу собственно фундаментальности высшего технического образования. Методология естествознания привлекалась только на уровне онтологии, лишь для интерпретации конкретных результатов.
Что же касается эпистемологического анализа физики как науки, то в структуре и содержании учебной дисциплины «Физика» он вовсе отсутствовал.
Процесс фундаментализации образования здесь рассматривался
упрощенно, главным образом как борьба за увеличение объема курса и
г акцентирование профессионально значимых знаний. Усилия
преподавателей сосредотачивались на локальных, главным образом, методических задачах. Структура курса не подвергалась пересмотру, по крайней мере в течение последних пятидесяти лет, сводясь к последовательности традиционных разделов «Механика», «Молекулярная физика», «Электромагнетизм» и т.д. Она лишь аддитивно дополнялась по мере возникновения новых научных результатов. Так появились разделы «Ядерная физика», «Элементарные частицы» и др.
Отдельно следует отметить отсутствие в физическом образовании специальной направленности на удовлетворение широких мировоззренческих потребностей личности, проявляющихся в интересе к методологическим аспектам становления и развития физического знания, к установлению родства между рациональным знанием и другими компонентами общечеловеческой культуры.
В содержании традиционного курса физики можно отметить следующие особенности:
построение по историческому принципу, в котором отдельные разделы убедительно не связаны между собой (с позиции логики становления физики как науки);
фрагментарность курса, приводящая к произвольному варьированию его частей;
фактическое деление на классическую и современную физику по хронологическому признаку (до 20-х годов XX века и после). При этом не классические представления связывались исключительно с релятивистской теорией и квантовой механикой, занимая весьма скромное место в общем содержании курса. В итоге сформировался в целом квазиклассический стиль изложения значительно деформирующий представление о современной физике;
рассмотрение задачи развития абстрактного мышления как «естественнонаучного» и попутного результата изучения физики в
вузе. Отсюда никаких специальных единых методических, а тем более дидактических подходов к процессу формирования содержания вузовского курса физики не разрабатывалось поэтому у студентов складывался эмпирический стиль мышления, не имеющий ничего общего с полноценным физическим мышлением;
отсутствие направленности на профессию (с позиции реализации политехнического и праксиологического принципов обучения).
Сегодня уже признано, что в подготовке специалистов с высшим образованием нужно учитывать две противоположные тенденции -фундаментализацию и профессионализацию, - которые однако должны дополнять друг друга. В самом деле, приобретенные фундаментальные знания могут найти полезный выход в практической деятельности только при условии определенного уровня профессиональности. И наоборот, процесс профессионализации в известные моменты может остановиться, если не хватает фундаментальной подготовки.
Необходимым аспектом последней, имеющим долговременное влияние на развитие специалиста, являются не только теоретические знания по тем или иным учебным дисциплинам, но и влияние этих дисциплин на развитие профессионально важных качеств.
Объектом исследования избран процесс профессиональной подготовки будущих инженеров-педагогов (всего было обследовано 156 студентов).
Предмет исследования представляет собой процесс развития технического мышления студентов ИПФ при обучении физике.
Цель исследования: разработать и обосновать психологические условия и комплекс мероприятий по формированию и развитию технического мышления у студентов ИПФ при изучении курса физики.
Гипотеза исследования. Предполагается, что техническое мышление является значимым профессиональным качеством личности учителя "технологии". Формирование и развитие технического мышления
студентов ИПФ будет успешным, если:
содержание курса физики ориентировано на реализацию праксиологического и политехнического принципов обучения, как основы формирования технических понятий и образов;
в основу разработки содержания профилированного курса физики положено комплексное использование межпредметных связей "физика - общетехнические дисциплины";
обеспечивается системный подход к разработке и реализации содержания профилированного курса физики на основе комплексного использования межпредметных связей "физика -ОТД".
Цель и гипотеза исследования определили следующие его задачи:
Выявить состояние развитости технического мышления студентов ИПФ при изучении курса физики.
Проанализировать литературу по проблеме формирования у студентов технического мышления при обучении физике.
Выявить основные факторы, определяющие совершенствование профессиональной подготовки студентов ИПФ.
Раскрыть роль межпредметных связей "физика - ОТД" в реализации праксиологического и политехнического принципов в обучении физике для формирования и развития у студентов ИПФ технического мышления.
Определить психологические условия и средства, обеспечивающие формирование и развитие у студентов ИПФ технического мышления при преподавании физики.
Определить пути совершенствования содержания курса физики с целью его профилированности на основе использования межпредметных связей "физика - общетехнические дисциплины".
Разработать и адаптировать содержание профилированного курса физики.
Экспериментально проверить на основе системного подхода в реальном процессе обучения эффективность реализации разработанного содержания профилированного курса физики для формирования и развития у студентов ИПФ технического мышления.
Разработать методические рекомендации по исследуемой проблеме.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
изучение философской, психологической, педагогической литературы, материалов научных исследований, документов по теме исследования;
системный и сравнительный анализ теоретического обоснования проблемы в литературных источниках;
проведение констатирующего и обучающего психологических экспериментов, в процессе которых использовались методы психодиагностики (тест Беннета, тест Айзенка, тест «Логико-количественные отношения», тест «Матрицы Равена», «Тест - Су» идр);
обработка результатов исследования при помощи методов математической статистики (первичные - выборочное среднее, выборочная дисперсия; вторичные - критерий Стьюдента).
Методологической основой исследования являются современные достижения науки о человеке, путях и способах его развития, актуальные положения общей психологии, инженерной психологии и психологии труда, эргономики. В ходе работы использовались труды по психологической теории деятельности (А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, Б.Г.Ананьев, Л.С.Выготский, Ю.М.Забродин и др.); по вопросам совершенствования системы профотбора (А.В.Барабанщиков, Л.А.Кандыбович, А.Д.Глоточкин, А.Н.Глушко, И.Ф.Дьяконов, А.Ф.
Шикун, Б.В.Овчинников и др.); деятельностный подход к изучению личности (А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, Г.М. Зараковский, Г.В. Телятников, А.Ф. Шикун, А.Г. Асмолов и др.); психологические теории, посвященные проблемам профессионального становления личности (Е.А. Климов, И.С. Кон, Н.В. Кузьмина, А.П. Ситников, П.А. Ясюкова, И.С. Якиманская и др.); разработки в области практической психологии и психодиагностики (А.Д. Анастази, Л.Ф. Бурлачук, К. Леонгард, П.Я. Шлаен, В.М. Львов, А.Д. Глоточкин, В.В.Спасенников, Н.Я. Косолапое, А.А. Шикун и др.); исследование познавательной деятельности студентов (Х.И.Лейбович, Е.И. Протопопов, А.Э.Штейнец, Е.Н. Богданов и др.)
Научная новизна исследования состоит в том, что
выявлены психологические условия и средства, необходимые и достаточные для формирования профессионально важного качества инженера-педагога - технического мышления при обучении физике;
осуществлена оптимизация психологических условий
совершенствования профессиональной подготовки в процессе преподавания курса физики на основе межпредметных связей с общетехническими дисциплинами;
определены пути разработки содержания профилированного курса физики;
определено соответствие между дидактическими задачами занятий по физике, особенностями технического мышления и способами их разрешения на основе использования межпредметных связей с ОТД;
научно обоснована и практически реализована структура деятельности преподавателя по реализации межпредметных связей курса физики с ОТД.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что техническое мышление раскрывается как одно из основных, стержневых профессиональных качеств личности инженера-педагога; обоснованы пути
разработки содержания профилированного курса физики и структура деятельности преподавателя по реализации межпредметных связей "физика - общетехнические дисциплины"; разработаны рекомендации по использованию межпредметных связей "физика - ОТД" при формировании содержания курса физики.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанные способ формирования содержания профилированного курса физики и структура деятельности преподавателя по реализации данного содержания в процессе обучения позволяют формировать и развивать техническое мышление будущих инженеров педагогов в процессе преподавания курса физики, в системе профессионального образования.
На защиту выносятся следующие положения:
содержание профилированного курса физики должно строиться на реализации праксиологического и политехнического принципов обучения при комплексном использовании межпредметных связей «физика - общетехнические дисциплины»;
реализация содержания профилированного курса физики должна обеспечиваться системным подходом и структурой деятельности преподавателя, учитывающих целе-мотивационную, содержательную, функционально-операционную сторону в процессе формирования и развития технического мышления студентов.
Достоверность исследования определяется методологическим подходом, достаточным количеством изученных литературных источников, сочетанием количественного и качественного анализов процесса и результатов подготовки, их обработкой с помощью методов математической статистики, одобрением методических рекомендаций преподавателями вузов, учителями школ и студентами.
Апробация работы и внедрение результатов исследования
осуществлялась путем публикаций в сборнике научных статей (по результатам НИР за 1998/99г.), в процессе выступлений на кафедрах психологии, ОТД, физики, педагогики Калужского государственного педагогического университета. В практику работы кафедры ОТД результаты исследования внедрялись посредством распространения среди преподавателей и студентов методических рекомендаций.
Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях:
Коваленко Е.Ф. Протопопов Е.И. Формирование технического мышления студентов ИПФ// Сборник статей (по результатам НИР за 1997/98 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского., 1998, с. 9-12.
Политехнический аспект межпредметных связей// Сборник статей (по результатам НИР за 1997/98 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского., 1998, с. 26-27.
Роль межпредметных связей в преподавании курса физики для студентов ИПФ. // Сборник статей (по результатам НИР за 1997/98 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского., 1998, с.28-31.
Значение курса физики для формирования технического мышления студентов. // Сборник статей (по результатам НИР за 1998/99 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского, 1999, с. 46-51
К проблеме формирования технического мышления // Сборник статей (по результатам НИР за 1998/99 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского., 1999, с 62-63
Межпредметные связи "физика - ОТД" основа формирования технического мышления студентов ИПФ в процессе преподавания физики. // Сборник статей (по результатам НИР за 1998/99 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского., 1999, с. 34-61
Техническое мышление как психолого-педагогическая проблема. // Сборник статей (по результатам НИР за 1998/99 уч. год.). Калуга: КГПУ им. К.Э. Циолковского, 1999, с.23-48.
Анализ современного состояния подготовки студентов инженерно-педагогического факультета по физике
Современные тенденции развития производственных отраслей свидетельствуют о широкомасштабном внедрении новейших научных разработок в производство, следствием чего является быстрое моральное старение техники, необходимость ее замены на более высокотехнологичное, экономичное, экологически безопасное оборудование, которое в свою очередь требует более высокопрофессионального и высококвалифицированного персонала.
Квалифицированный специалист, выпускник инженерных специальностей, призван обеспечивать технически грамотную эксплуатацию все усложняющейся техники. Поэтому одним из требований, предъявляемых к выпускникам профессиональных учебных заведений, является необходимость знать научные основы технологических процессов, особенности конструкции и работы современных машин, приборов, сложных агрегатов, оснащаемых все более сложными электронными, гидравлическими, пневматическими и другими устройствами.
Однако, по объективным причинам, выпускник ИПФ практически не может быть подготовлен таким образом, чтобы он обладал готовым запасом знаний, пригодным для всех возникающих производственных ситуаций. Данные ситуации в реальной производственной обстановке слишком многообразны, сложны и порой уникальны. Вследствии чего необходимо вооружать студентов ИПФ глубокими общенаучными, специальными знаниями для принятия решений в обычных ситуациях, а также развивать их умственную активность1, без которой невозможно разрешение сложных и нетипичных производственных проблем.
Развитие познавательных способностей, наблюдательности, мышления студентов, усвоение ими системы знаний, умений, навыков, формирование у них умения применять полученные знания на практике происходит в процессе обучения.
Процесс обучения обусловлен целью образования и взаимодействием основных его компонентов: содержание обучения; преподавание, т.е. обучающая (управляющая) деятельность преподавателя; учение, т.е. учебная (управляемая) работа студентов.
Управление процессом учения представляет собой сложную динамическую систему, в которой деятельность обучаемого протекает по схеме: получение информации - ее переработка - получение информации о ходе деятельности от обучающего или в результате самоконтроля -внесение (при необходимости) в деятельность определенных корректив на основе имеющихся знаний - вновь получение информации о ходе деятельности и так далее, пока не будет достигнута поставленная цель [268, 26,151,236,237,272].
Исходя из целей образования преподаватель влияет на последовательное интеллектуальное развитие студентов через содержание обучения (см. рис. 1.1.).
В процессе обучения, вся совокупность теоретических и практических научных знаний формируется преподавателем, исходя из содержания предмета изучения, целей и задач обучения, учебного плана и программы, для чего используются все общеизвестные педагогические принципы (научности, системности, доступности, межпредметности и т.д.). Эти принципы широко рассмотрены в педагогической литературе [31, 3, 19, 30, 11, 25, 20, 16, 10]. Преподаватель определяет объем и время изучения определенных разделов, степень и форму научного выражения изучаемого материала, выбирает способы изучения, средства и формы его выражения и направляет студентам в качестве материала соответствующей учебной деятельности. Изучив информационный материал предмета изучения, студенты подтверждают свое знание предмета на экзаменах, зачетах и других видах контроля.
В профессиональном учебном заведении основная цель обучения -овладение студентом конкретной специальностью, а будущая профессиональная деятельность по специальности является главной сферой приложения полученных знаний. Отсюда вытекает принципиальное отличие профессионального образования от общего. Это отличие выражается в том, что при проектировании учебного процесса в любом профессиональном учебном заведении наряду с образовательными, воспитательными, развивающими целями обучения всегда присутствуют практические цели обучения, которые определяют профиль, содержание и качество подготовки будущего специалиста. Поэтому при формировании содержания обучения на ИПФ, исходя из профессиональной направленности ИПФ, необходимо использовать все педагогические принципы, но особое внимание надо уделять праксиологическому и политехническому принципам обучения.
Действие праксиологического принципа направлено на то, чтобы необходимые знания из фундаментальных наук (математика, физика, химия и др.) служили бы опорой для осознанного усвоения общепрофессиональных дисциплин (технический механики, электротехники, теплотехники, технологии материалов и др.), а те в свою очередь давали бы возможность будущему специалисту достаточно глубоко разбираться в специальных дисциплинах и, в конечном итоге, качественно овладевать профессией или специальностью.
Техническое мышление как основополагающее профессиональное качество личности инженера-педагога
Под мыслительной деятельностью в настоящее время принято понимать процесс обработки субъектом «многообразной информации, то есть отбора и анализа всех воздействий и отражений внешней среды» [11, 9]. Психологи выделяют два вида данной деятельности - репродуктивную и творческую. Суть репродуктивной деятельности заключается в том, что она осуществляется по заранее установленному плану, ее результат известен. Творческая деятельность, в отличие от репродуктивной, направлена на самостоятельное выдвижение целей, нахождение способов их достижения или достижение заранее известных целей новыми средствами и способами. Исследования, проведенные Менчинской Н.А., Калмыковой З.И., Костюком Г.С. и его сотрудниками показали, что на первом этапе обучения обучаемые должны овладеть приемами копирования, т.е. приемы мыслительной деятельности целесообразно вначале вводить в «готовом виде» , а совместное их нахождение и использование возможно лишь на более поздних этапах обучения.
«Мышление представляет собой закономерно обобщенную форму познания» [11, 9). В зависимости от того «как и с какой стороны дан объект, каким образом и способом достигнуто основное содержание знания, что служит логической формой его выражения» [104, 176] философы выделяют:
Эмпирическое мышление в первую очередь, на прямую связано с формальным обобщением предметов. В процессе познания человек, как правило, ориентируется на легко доступные его восприятию и наблюдению свойства предметов, их связи и отношения. По мнению В.ВДавыдова, этого достаточно, «для выделения классов предметов по сходным чертам, для составления соответствующей классификации и для использования последней с целью опознания конкретных предметов» [53, 54]. Таким образом, поскольку основная цель эмпирического мышления -классификация изучаемых предметов, то к данному виду мышления следует отнести сравнение, абстрагирование, обобщение. Сравнение - это «сопоставление объектов с целью выявления черт сходства и черт различия между ними (или того и другого вместе)» [255]. Выделяют такие виды сравнения: полное - установление в предметах и общего, и отличного, сопоставление - установление в предметах только общего. Сравнение предполагает умение выполнить следующие действия: 1) определять цель сравнения, 2) выделять признаки по которым нужно провести сравнение, в соответствии с поставленной целью, 3) находить отличия между сравниваемыми предметами, 4) определять сходство сравниваемых предметов, 5) делать вывод [165].
Абстрагирование заключается «в мысленном отвлечении от ряда свойств предметов и отношений между ними и выделении, вычленении какого-либо свойства или отношения» [255]. Абстрагирование предполагает умения выполнять такие действия: 1) определять цель абстрагирования, 2) определять различные свойства предметов, 3) выделять те свойства, от которых нужно отвлечься, 4) выделять те свойства которые нужно отвлечь в соответствии с целью, 5) находить отвлеченные свойства в других предметах, 6) формулировать название отвлеченных свойств [165]. Различают изолирующую абстракцию - полное отвлечение нужного свойства от всех остальных, подчеркивающую - неполное отвлечение свойства от других, а лишь мысленное его подчеркивание, расчленяющую (противопоставляющую) - сознательное вычленение существенных и несущественных свойств и их противопоставление.
Обобщение - мысленное объединение предметов, имеющих общие свойства. Различают индуктивное (от частного к общему) и дедуктивное (от общего к частному) обобщения. Структура индуктивного обобщения такова: 1) определение цели обобщения, 2) нахождение различных признаков предметов, 3) определение общих признаков предметов, 4) формулировка вывода. Структура дедуктивного обобщения: 1 Определение цели обобщения, 2) выделение общего признака предметов, 3) проверка наличия этого признака в каждом предмете, 4) выделение тех предметов, у которых этот признак имеется, 5) формулировка вывода [165].
Классификация - «особый случай применения логической операции деления объема понятия, представляет собой некоторую совокупность делений (деление некоторого класса на виды, деление этих видов и т.д.)» [252, 256]. Классификация требует умения выполнять следующие действия: 1) определять цель классификации, 2) сравнивать предметы, 3) выбирать основание (основания) для классификации, 4) разделять предметы по выбранному основанию (основаниям) [165].
В учебно-познавательном процессе широко используется и прием аналогии - «установление сходства в некоторых сторонах, качествах и отношениях между нетождественными объектами» [10]. Аналогия предполагает умение выполнять действия: 1) выяснить свойства изучаемого объекта 1, 2) вспомнить не встречался уже похожий объект 2, 3) если встречался, то сравнить объекты 1 и 2, 4) находить общие свойства объектов, 5) проверять нет ли в объекте 2 еще каких-либо свойств, не обнаруженных пока в объекте 1, 6) если есть то предполагать возможность их наличия в объекте 1, 7) доказывать или опровергать гипотезу, 8) делать вывод [165].
Теоретическое мышление связано с содержательным обобщением свойств и отношений предметов. Специфика теоретического мышления глубоко исследована С.Л.Рубинштейном [198, 201], В.В.Давыдовым [53, 54], А.В. Брушлинским [27, 28, 29], А.В.Крутецким [108], Д.Б.Элькониным [284, 285, 286, 287] и др.
Межпредметные связи «физика - общетехнические дисциплины» -основа формирования и развития технического мышления студентов ИПФ в процессе преподавания профилированного курса физики
В ходе практической работы, мы пришли к выводу, что при формировании содержания профилированного лекционного курса физики следует широко использовать межпредметные связи с общетехническими дисциплинами, это способствует развитию технического мышления студентов.
Проблема межпредметных связей - не нова, она интересовала педагогов еще в далеком прошлом. Ян Амос Коменский отмечал - «Все, что находится во взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи» [103]. Защищая необходимость межпредметных связей И. Гербарт отмечал, что в структуре процесса обучения существует связь предыдущего изученного материала с последующим, при этом поиск выводов и применение новых знаний должно происходить только в связи со старым. А. Дистервег, предостерегая от стирания граней между предметами, вместе с тем доказывал плодотворность взаимосвязанного обучения: «Все должно цепляться друг за друга. Одно благодаря другому преуспевать и созревать» [63].
В России значение межпредметных связей обосновывали В. Ф. Одоевский, К. Д. Ушинский, В. П. Вахтеров, П. Ф. Каптерев. Актуально высказывание К.Д. Ушинского о связи между предметами на основе общих понятий и идей: «...знания и идеи сообщаемые какими-то ни было науками, должны органически строиться в светлый и, по возможности, обширный взгляд на мир и его жизнь» [250]. Идеи межпредметных связей мы встречаем в педагогических сочинениях Н. Г. Чернышевского, Н. А. Добролюбова, а также В. Я. Стоюнина, Н. Ф. Бунакова, В. И. Водовозова. Известный русский биолог и психолог В. А. Вагнер выделял политехнический элемент знаний. Академик В. М. Шимкевич доказывал важность установления внутренней преемственности в каждом предмете естественнонаучного цикла и межпредметных связей, ведущих к пониманию единой картины мира. П. П. Блонский предлагал изучать в школе синтетический предмет — родиноведение, или, точнее, человековедение.
В настоящее время важность и плодотворность осуществления связей между учебными предметами не вызывает сомнений. Идет интенсивный процесс теоретической разработки проблемы в работах Зверева И.В. [75, 76], Максимовой В.Н. [128, 129, 130], Усовой А.В. [246, 247, 248], Федоровой В.Н. [251, 252] и др. [37, 138, 139]. Все больший интерес к межпредметным связям проявляют учителя, преподаватели ВУЗов, СПТУ. Накапливается большой практический опыт. Некоторые пути осуществления межпредметных связей намечены в новых типовых программах.
Межпредметные связи как средство реализации единства общего и профессионального образования отражены в работах Батышева С.Я., Махмудова М.П., Яковлева И.П., Беляевой А.П., Думченко Н.И., Новикова П.Н., Скакун В.А., Скаткина М.И. и др. [20, 211,212].
Использование межпредметных связей как средства при переходе от обучения к самообразованию прослеживается в работах Айзенберга А.Я., Гранцевой А.К., Серикова Г.Н. и др.. Участие межпредметных связей в развитии познавательных способностей, активности, умственной деятельности содержится в трудах Ананьева Б.Г., Выготского Л.С., Рубинштейна С.Л. и др.. Система межпредметных связей трудового обучения с предметами естественнонаучного и общественно-гуманитарного циклов раскрыта в ряде работ Атутова П.Р., Степаненкова Н.К., Раздымалина И.Ф., Усовой А.В., Антоновой Н.С. и др..[14, 15, 226, 193, 254]. Системный подход к изучению явлений действительности нашел отражение в работах [292, 294, 296]. Психологические основы межпредметных связей рассматривают Ю.А. Самарин, Л.С. Выготский. Таким образом, в педагогике накопился достаточно большой объем информации по теории и практике использования межпредметных связей, обоснована объективная необходимость отражать реальные взаимосвязи, показана их роль в умственном и профессиональном развитии, рассмотрено их непосредственное влияние на формирование системы знаний, разрабатывается методика координирования преподавания различных предметов [76]. Однако в вузах межпредметные связи, в процессе преподавания физики, используются не в полной мере [97]. Причинами, на наш взгляд, являются, отчасти, недостаточная педагогическая подготовка преподавателей физики и общетехнических дисциплин, а с другой стороны недооценивание роли межпредметных связей в процессе обучения для развития студентов.
Придерживаясь точки зрения Беленького Г.И., под межпредметными связями мы понимаем единство целей, функций, содержательных элементов, учебных дисциплин, которое, будучи реализовано в учебно-воспитательном процессе, способствует обобщению, систематизации и прочности знаний, формированию обобщенных умений и навыков, в конечном итоге — формированию целостного научного мировоззрения и качеств всесторонне и гармонически развитой личности.
«Закономерные связи между различными областями науки ..., между теорией и практикой, между чувственным и теоретическим познанием... логические связи отдельных систем знаний внутри учебных предметов находят выражение в содержании обучения... Эта многоэлементная система должна быть усвоена индивидом, стать его субъективным достоянием»,— подчеркивается в совместном труде АПН СССР и АПН ГДР «Педагогика» [І70]. Межпредметные связи можно рассматривать как необходимый элемент системы предметного обучения, ибо предметы и их отношения не могут быть противопоставлены друг другу. Объединяя учебные предметы в систему, межпредметные связи выполняют только им присущую функцию — обобщение знаний и на этой основе формирование целостного мировоззрения и целостной личности.
Физиологическим механизмом усвоения знаний И.П. Павлов считал образование в коре головного мозга сложных систем временных связей (ассоциаций). Для установления наиболее дифференцированных прочных временных связей решающее значение имеет образование в коре головного мозга очагов оптимальной возбудимости. Образование этих очагов зависит от интенсивности раздражителя. Эта интенсивность, по И.П. Павлову, зависит в свою очередь от воздействий, которым подвергался индивидуум ранее. Центральная нервная система человека реагирует на раздражитель не только в зависимости от его характера, но и от подготовленности действиями предшествующих раздражителей [167].
Усвоенные ранее знания выступают в роли дополнительных раздражителей, влияя на функциональное состояние участков коры больших полушарий головного мозга, связанных с предстоящей деятельностью учащихся по усвоению новых знаний.
Предметы и явления реальной действительности, связанные между собой цепью различных обстоятельств, представляются взаимосвязанными в памяти человека. Следовательно, успех обучения во многом будет зависеть от количества необходимых взаимосвязанных фактов, событий, явлений, составляющих содержание обучения.
Деятельность преподавателя по формированию содержания профилированного курса физики для студентов ИПФ
Одной из проблем дальнейшего совершенствования преподавания физики на ИПФ является повышение профессиональной направленности курса физики. Ее суть состоит в обеспечении соответствия вузовского курса физики не только современному состоянию науки, развитию техники, но и актуальным в настоящее время задачам формирования и развития технического мышления и диалектико-материалистического мировоззрения студентов ИПФ.
В решении комплексной проблемы повышения профессиональной направленности курса физики для студентов ИПФ одним из возможных вариантов является совершенствование содержания обучения физике на основе реализации праксиологического и политехнического принципов обучения.
В современных условиях объем необходимых для человека знаний быстро возрастает, поэтому невозможно делать главную ставку только на усвоение определенной суммы фактов. Отсюда следует, что нужно обогатить само содержание обучения физике: оно должно способствовать формированию и развитию технического мышления студентов, обеспечивающие им ориентирование в потоке технической информации, выделение главного, развитие творческих, технических способностей. А это может быть осуществлено, если при формировании содержания обучения физике будут использоваться все педагогические принципы, но особое внимание будет уделено реализации политехнического и праксиологического принципов, способствующих формированию и развитию технического мышления студентов.
Успешность реализации политехнического и праксиологического принципов обучения определяется целесообразностью выбора технических примеров по областям техники и производства и включения их в содержание обучения. При этом принимается во внимание, что физика -наука о природе и что цель обучения физике - формирование в сознании студентов физической картины мира, соответствующей современному состоянию науки. Физика имеет характерную для нее логическую структуру, занимает определенное место в общей системе наук. Это означает, что ключевой проблемой перестройки курса физики в ходе дальнейшего развития системы образования должно быть продуманное и целенаправленное установление диалектической связи между естественнонаучной и политехнической составными частями содержания обучения. Фундаментом этой перестройки служат общие основы политехнического обучения. В соответствии с этими общими положениями, с учетом теоретических основ физики и определяемой ими структуры учебного материала в курс физики включаются сведения, имеющие самое широкое применение в технике, во всех областях человеческой деятельности.
Следовательно, чтобы обучение физике имело политехническую направленность, способствовало формированию и развитию технического мышления студентов, содержание курса физики должно охватывать основные теории, законы, понятия, явления и их использование, отвечающие современному уровню развития физической науки и производства.
В основе отбора прикладного материала (технических примеров, использования законов физики в технике) для физики лежат следующие два принципа:
1. принцип связи - прикладной материал должен базироваться на основных физических теориях и законах;
2. принцип отражения - прикладной материал должен отражать современный уровень техники и важнейшие перспективы ее развития.
В соответствии с выделенными принципами соотнесение прикладного технического материала курсов ОТД с соответствующими разделами курса физики (механизация и механика, теплофикация и термодинамика, энергетика и электродинамика и т.д.) позволило отобрать конкретное техническое содержание прикладного материала для формирования содержания профилированного курса физики. Этот материал по названным разделам курса физики представлен в таб. № 2.4. , где он отражен в виде перечисления технических объектов и технологических процессов, имеющих место в определенных областях техники.
В данной таблице прикладной материал представлен не в полном объеме, в виду краткости изложения, при необходимости он может быть значительно расширен.
Последовательность изложения прикладного технического материала в курсе физики определяется в соответствии с развитием физических знаний: факты - модель - следствия - эксперимент. Прикладной материал служит начальным или заключительным звеном этой цепи, т.е. определяет фактологическую основу или экспериментальную проверку изучаемого материала. Например, при изложении материала об устойчивости тел, преподаватель демонстрирует технические модели строительного крана, автомобиля и предлагает студентам выяснить, от чего зависит их устойчивость, почему стараются добиться как можно более низкого расположения центра тяжести этих устройств. В другом случае, преподаватель завершает изложение материала по закону сохранения импульса, анализом силы тяги ракеты и скорости вытекания газа из сопла.
Для успешной реализации праксиологического и политехнического принципов, кроме определения содержания и последовательности изложения прикладного материала в курсе физики, важен выбор методов обучения, способствующих развитию технического мышления студентов.
