Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Теоретические основы реализации межпредметных связей в процессе обучения 12
1.1. История возникновения и развития идеи межпредметных связей 12
1.2. Проблемы реализации межпредметных связей в современной дидактике 18
1.3. Особенности реализации межпредметных связей в военных ВУЗах 33
Глава 2 Методика реализации межпредметных связей физики с военно-специальными дисциплинами в военных ВУЗах 41
2. 1. Особенности реализации межпредметных связей физики и курса "Устройство вооружения и его боевое применение" в высших военных танковых институтах 41«
2.2. Задачи межпредметного характера в системе подготовки военного инженера 59
2.3. Лабораторные работы по курсу физики межпредметного характера, направленные на осуществление связей с военноспециаль-ными дисциплинами 73
2.4. Учебные семинары межпредметного характера 84
Глава 3 Методика проведения и результаты педагогического экспери мента по реализации межпредметных связей курса физики с дисципли нами военно-специального цикла. 108
3.1. Задачи педагогического эксперимента и методика его проведения 108
3.2. Констатирующий эксперимент 112
3.3. Результаты пробного педагогического эксперимента 126
3.4. Результаты обучающего педагогического эксперимента 132
3.5. Методика проведения и результаты контрольного педагогического эксперимента 148
Заключение 160
Список литературы 164
- История возникновения и развития идеи межпредметных связей
- Особенности реализации межпредметных связей физики и курса "Устройство вооружения и его боевое применение" в высших военных танковых институтах
- Задачи педагогического эксперимента и методика его проведения
Введение к работе
В условиях интенсивного развития науки и техники, особенно в начале нового тысячелетия, когда предполагается качественный скачек в современном танко- и самолетостроении, от ВЫПУСКНИКОВ военных ВУЗов требуется, прежде всего, умение самостоятельно разбираться в физических основах построения и боевого применения вооружения.
Русская и её преемница Российская Армия имеют богатый опыт в подготовке высококвалифицированного офицерского состава. Большой вклад в организацию учебно-воспитательного процесса в высшие военные учебные заведения внесли военные учёные психологи и дидакты среди которых, особо следует отметить АБ.Барабанщикова, В.И.Вдовюка, П.И.Городова, В.П.Давыдова, А.Ф.Железняка, Д.П.Познанского и многих других.
Этими учёными были разработаны основы организации учебно-воспитательного процесса среди курсантов Советской Армии. Как показывает международная практика, подготовка личного состава отечественной армии была и остаётся одной из самых высоких среди других армий мира.
Вместе с тем, складывающаяся ситуация с реорганизацией армии вносит бессистемные изменения в программы подготовки курсантов высших военных учебных заведений, что сказывается на некотором снижении качества их подготовки. Обучающиеся должны получить прочную базовую (фундаментальную) подготовку, которая складывается из общенаучной (физико-математической) и специально-технической (военно-технической). Физико-математическая подготовка слушателя, курсанта осуществляется на первых курсах обучения и является базой для успешного освоения военно-специальных дисциплин. В связи с этим остро встает вопрос о прочной взаимосвязи вышеуказанных циклов дисциплин.
Межпредметным связям в системе образования посвящено немало диссертационных работ и монографий (Зверев Д.И., Кулагин П.Г., Левина М.М.. Максимова В.Н., Скаткин М.Н., Сорокин П.А., Шушарин В.Н.. Янцен В.Н.). В этих работах определяются методологические, дидактические и методические связи между дисциплинами различных циклов, раскрываются пути их реализации, однако возможности внедрения этих наработок в военных ВУЗах требует сегодня тщательного исследования.
Прежде всего это определяет актуальность нашего исследования, подтверждает необходимость взаимосвязи содержания образования, получаемого курсантами во всех звеньях подготовки в высших военных учебных заведениях.
Физические законы и явления, изучаемые в курсе физики в военном институте, находят применение при изучении военно-специальных дисциплин. Например, предмет «Устройство вооружения и его боевое применение» в танковом институте в ряде разделов и тем программы обучения очень тесно связан с курсом физики. И здесь глубокие знания по физике будут, во-первых, обеспечивать высокий уровень теоретической подготовки курсанта в целом, а во-вторых, станут основой (базой) для приобретения новых знаний.
Очень важно, чтобы обучающиеся четко представляли связь между дисциплинами и чувствовали, что их знания, полученные при изучении физики, непрерывно расширяются и углубляются при изучении военно-специального предмета.
Перед педагогами и перед системой военного образования стоит сложная задача, решение которой предполагает высокую научную образованность будущего офицера и, вместе с тем, высокий уровень его знаний и умений в военной науке и практике. В подготовке таких специалистов первостепенное значение имеет решение проблемы формирования у будущих командиров и одновременно инженеров интегрированных знаний и умений. Одним из наиболее важных аспектов этой проблемы является совершенствование методики обучения курсантов общепрофессиональным, общенаучным и военно-специальным дисциплинам на основе реализации межпредметных связей.
Всё выше изложенное определило выбор темы данного исследования «Межпредметные связи физики с военно-специальными и военно-техническими дисциплинами (на примере дисциплины «Устройство вооружения и его боевое применение»)
Объектом исследования является взаимосвязь военно-специальных и военно-технических дисциплин с курсом физики при подготовке офицерских кадров в высших военных учебных заведениях.
Предметом исследования является учебный процесс при подготовке курсантов, основанный на тесной взаимосвязи военно-специальных дисциплин с курсом физики, совместная деятельность преподавателей, включающая отбор материала из курса физики, значимого для эффективного проведения занятий по специальным дисциплинам и определения его места в профессиональной подготовке.
Целью исследования является создание системы взаимосвязанного изучения цикла естественнонаучных (конкретно физики) и специальных дисциплин в высших военных учебных заведениях.
В основу нашего исследования была положена следующая гипотеза:
Если будут организованы межпредметные связи курса физики и специальных дисциплин военного цикла, то курсанты качественнее усвоят физические явления, законы и их применение в создании и использовании военно-технических объектов, что обеспечит более осознанное усвоение содержания военно-специальных дисциплин.
Результатом такого построения системы образования в высших военных учебных заведениях должно явиться повышение качества профессиональной подготовки курсантов в военных ВУЗах.
Исходя из цели и гипотезы, в данном исследовании ставятся следующие задачи:
1. Изучить состояние проблемы осуществления межпредметных связей в современной общей дидактике и методике изучения естественнонаучных дисциплин (в частности физики).
2. Изучить современное состояние проблемы реализации межпредметных связей между циклами дисциплин в высших военных учебных заведениях.
3. Осуществить отбор учебного материала курса физики, который возможно использовать при изучении курса «Устройство вооружения и его боевое применение» (далее УВ и БП).
4. Осуществить отбор учебного материала по УВ и БП, который возможно использовать в качестве иллюстративного материала для показа практического использования явлений, законов и теорий, изучаемых в курсе физики.
5. Разработать наиболее эффективные формы учебных занятий по УВ и БП с использованием категориального и понятийного аппарата физики.
6. Разработать методы, способы и приёмы включения материала курса физики, которые возможно использовать в процессе изучения УВ и БП.
7. Определить критерии эффективности разрабатываемой методики для осуществления контроля за ходом педагогического эксперимента.
8. Осуществить проверку разработанной методики с целью оценки её эффективности и возможности использования в реальном учебно-воспитательном процессе в высших военных учебных заведениях.
9. Разработать методические рекомендации для преподавателей кафедр "Вооружение и стрельбы" военных ВУЗов по реализации межпредметных связей физики с УВ и БП.
Методологической основой исследования является: - теория процесса познания и её диалектический метод, в конкретном случае рассмотрение учебного процесса познания как объекта единой формы и
содержания, подлежащего количественному и качественному изменению в процессе его совершенствования;
- системный подход к учебному процессу познания, заключающийся в его многоаспектном анализе (содержательном и процессуально - операционном);
- психологические теории учебной деятельности, теория развивающего обучения, теория межпредметных связей, психолого-педагогические основы формирования научных понятий.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
- анализ философской, психологической, дидактической, научно-методической литературы, касающейся темы диссертационного исследования, с целью выявления состояния проблемы межпредметных связей в современной педагогической науке и учебной практике;
- анализ учебных планов и программ общеобразовательного и военно-специального циклов дисциплин, разработанности их дидактических основ, сравнительный анализ их целей, задач и функций, а также педагогических основ их реализации;
- изучение и обобщение педагогического опыта преподавателей кафедр военно-специальных дисциплин высших военных учебных заведений, работающих над внедрением и совершенствованием межпредметных связей с целью выявления положительных сторон их деятельности, выявления характерных ошибок и недостатков в их реализации;
- педагогическое наблюдение за учебным процессом, позволяющее изучать объект в естественных условиях;
- анкетирование курсантов с целью выявления их возможностей использования знаний, полученных в процессе изучения курса физики, для усвоения содержания военных дисциплин;
- моделирование дидактической системы реализации межпредметных связей физики с циклами военных дисциплин в военных ВУЗах;
- дидактический эксперимент с целью проверки основных положений разрабатываемой модели связей между циклами дисциплин в высших военных учебных заведениях (во всех его видах: констатирующий, пробный, обучающий, контрольный);
- использование непараметрических методов математической статистики для обработки результатов эксперимента с целью оценки их достоверности.
Исследование осуществлялось в несколько этапов с 1998 по 2002 годы.
На первом этапе исследования (1998-1999 гг.) - диагностическом, изучалась философская, психологическая, дидактическая и научно-методическая литература по проблеме исследования с целью уточнения задач, ставящихся перед данной работой, а также уточнялась специфика реализации межпредметных связей в высших военных учебных заведениях.
На этом этапе были определены цели и основные задачи исследования. Было изучено состояние реализации межпредметных связей между циклами различных дисциплин в высших военных учебных заведениях. Было осуществлено анкетирование преподавателей специальных кафедр с целью выявления способов реализации межпредметных связей, которые они используют в своей педагогической деятельности.
Для того, чтобы иметь чёткий контроль над всеми этапами планируемого эксперимента, были определены критерии эффективности разрабатываемой методики, а также определены методы математической статистики для проверки достоверности полученных результатов.
Были определены контрольные и экспериментальные группы курсантов с, примерно, одинаковым уровнем подготовки и намечен план проведения дидактического эксперимента.
На втором этапе (1999-2000 уч. гг) - поисково-теоретическом, осуществлялась теоретическая разработка основной концепции исследования. Продолжалось теоретическое исследование проблемы, уточнялся понятийный аппарат по теме исследования. На данном этапе был проведён констатирующий и начат пробный эксперимент.
На третьем этапе (2000 — 2001 уч. гг) - опытно-экспериментальном, проводился теоретический анализ результатов пробного эксперимента и был проведен обучающий эксперимент. Осуществлялась корректировка методики проведения педагогического эксперимента, проверялась эффективность разработанной методики. Велась работа по написанию диссертации.
На четвёртом этапе (сентябрь 2001 - январь 2002 г.) - заключительно -обобщающем, был завершён педагогический эксперимент, в ходе которого подтвердились положения исходной гипотезы, оценена достоверность экспериментальных результатов, подведены основные итоги, сформулированы выводы. Были разработаны методические рекомендации для преподавателей военных ВУЗов по реализации межпредметных связей физики с военно-техническими и военно-специальными дисциплинами. Завершено написание диссертации. На этом этапе осуществлялось внедрение результатов исследования в практику обучения.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
- уточнены принципы отбора материала межпредметного характера для курса физики и военных дисциплин, изучаемых в высших военных учебных заведениях на примере УВ и БП;
- выявлены, теоретически обоснованы и экспериментально проверены дидактические условия эффективного функционирования межпредметных связей физики с военными дисциплинами в военном ВУЗе в процессе подготовки будущих офицеров.
разработана методика решения адаптированных задач по физике с военно-прикладным содержанием.
Теоретическая значимость состоит в том, что: - определена теоретико-методологическая стратегия изучения военно-специальных дисциплин в высших военных учебных заведениях на основе межпредметных связей с физикой;
теоретически обоснована целесообразность и необходимость планомерной систематической и специально организованной работы по реализации межпредметных связей между различными циклами дисциплин в высших военных учебных заведениях;
- предложен методологически обоснованный подход к установлению межпредметных связей между циклами дисциплин, базирующихся на концепции единства научного знания и принципе преемственности;
Практическая значимость исследования состоит:
- в определении содержания учебного материала по физике для осознанного усвоения и использования его при изучении специальных дисциплин;
- в положительном влиянии реализации межпредметных связей физики с военно-специальными дисциплинами на качество подготовки будущих офицеров как специалистов высшей квалификации.
- в разработке методических рекомендаций для преподавателей кафедр специальных дисциплин высших военных учебных заведениях по реализации межпредметных связей.
Материалы данной работы могут быть использованы преподавателями любых специальных кафедр высших военных учебных заведений, т.к. в них приводятся самые общие рекомендации по осуществлению межпредметных связей с общеобразовательными дисциплинами (в частности с физикой).
Достоверность результатов и обоснованность основных выводов исследования обеспечивается использованием методов исследования, адекватных поставленным целям, предмету и задачам исследования, воспроизводимостью результатов исследования, репрезентативностью выборки, проведением педагогического эксперимента в строго контролируемых условиях, количественным и качественным анализом полученных данных с использованием непараметрической методов математической статистики, внутренней непротиворечивостью и взаимосоответсвием теоретических положений и эмпирических результатов исследования.
На защиту выносится методическая система, включающая в себя:
- концепцию построения межпредметных связей между циклами дисциплин в высших военных учебных заведениях, конкретно - между физикой и УВ и БП;
- принципы отбора содержания иллюстративного материала и задач межпредметного характера для курса физики;
- комплекс форм и методов учебных занятий и методики их проведения, способствующих реализации межпредметных связей физики с У В и БП;
- разработанную автором методику связи курса физики с содержанием курса УВ и БП на основе реализации принципа преемственности.
История возникновения и развития идеи межпредметных связей
Истоки возникновения межпредметных связей следует искать ещё в педагогических взглядах учёных древней Греции. Следует подчеркнуть, что в первый период своего существования греческая наука не была чем-то дифференцированным, она и не была философией. Самый термин "философия" введён Платоном и Аристотелем после Сократа, когда из единой науки стало выделяться учение о познании и мировоззрении под этим именем.
В течение первых трёх веков своего существования греческая наука была единой наукой о мире и его законах. Долгое время единая наука обозначалась термином "натурфилософия", что означает «философия природы» Судостроенье, полей обработка, дороги и стены. Платье, оружье, право, а также и всё остальные. Жизни удобства и всё, Что способно доставить услугу: Живопись, песни, стихи, ваянье искусное статуй -Всё это людям нужда указала, и разум пытливый. Этому их научил в движенье вперёд бесконечном. _ (Тит Лукреций Кар)
Так, за две тысячи лет до нашего времени идея закономерного и взаинмнообусловленного развития явлений природы и общества возникли в умах античных мыслителей. Были сделаны первые гениальные догадки о законах её развития.
Естественно эти идеи нашли своё отражение и в системе образования. Впервые идея о взаимосвязанном обучении основам наук возникла в древней Греции в Афинах (V- IV век до н.э.).
Зарождение педагогической теории образования в древней Греции нашло отражение в работах Сократа, Платона, Аристотеля и Демокрита.
По мнению Аристотеля, существуют три стороны воспитания: физическое, нравственное и умственное, которые в процессе обучения должны составлять единое целое. "Природа тесно связала три вида души, и в воспитании мы должны следовать за природой, тесно связывая физическое, нравственное и умственное воспитание" [2, с. 64].
Ф.Энгельс по этому поводу писал: "Древнегреческие философы были все прирождёнными, стихийными диалектиками, и Аристотель, самая универсальная голова среди них, уже исследовал существеннейшие формы диалектического мышления" [59,19].
В.И.Ленин подчёркивал, что Аристотель "всюду и на каждом шагу ставит вопрос именно о диалектике" [51 с. 36].
Дальнейшая идея взаимосвязанного изучения учебных дисциплин нашла своё отражение в трудах учёных-просветителей XVH-XVIH веков.
К этому времени относятся труды Я.А.Коменского, И.Г.Песталоцци, И.Ф.Гербарта, А.Дистервега, Д.Локка и многих других, которые высказывали идею о необходимости взаимосвязи между предметами, изучаемыми в различных типах учебных заведений.
Ян Амос Коменский (1592-1670), чешский мыслитель-гуманист, педагог и писатель в своём труде "Великая дидактика", создававшимся на протяжении пяти лет с 1633 по 1638 годы, писал, что: "Никому нельзя дать образования на основе одной какой-нибудь частной науки, независимо от остальных наук..." [35 с. 287].
Он считал, что установление связей между отдельными предметами способствует более прочному усвоению знаний, закреплению умений и навыков, освобождая время, потраченное на повторение пройденного для приобретения новых знаний, умений и навыков.
Кроме того, по его мнению, реализация межпредметных связей способствует систематизации знаний учащихся, в результате чего у них складывается достаточно полное представление о научной картине мира.
В труде "Мысли о воспитании" [51J Джон Локк (1632-1704), английский философ-материалист, основоположник эмпирической теории познания, высказывает идею систематизации и обобщения знаний учащихся на основе реализации межпредметных связей как "метода нахождения истины".
Дальнейшее развитие идея межпредметных связей нашла в трудах Иогана Генриха Песталоцци (1746-1827), швейцарского педагога-демократа, основоположника начального обучения, который в своих трудах развил теорию элементарного обучения, связал обучение с воспитанием и развитием ребёнка (развивающее обучение), развил идею соединения обучения с производительным трудом.
И.Г. Песталоцци, прекрасно понимая все преимущества предметной системы обучения, в своём труде "Лебединая песня", созданном в 1826 г., отмечал, что с одной стороны необходимо разделить учебные предметы, с другой стороны: - "...объединить в нашем сознании сходное и родственное, внеся тем самым большую ясность в наши представления, и после полного их уяснения возвысить до чётких понятий." [75, с. 78]
По нашему мнению И.Г.Песталоцци был первым из педагогов этого времени, кто вернулся к идее создания интегративных курсов, существовавших в античных школах, для того, чтобы устранить противоречия, возникающие в процессе предметного обучения. Но так как такие курсы им созданы не были, он видел выход для разрешения данных противоречий в реализации межпредметных связей.
Особенности реализации межпредметных связей физики и курса "Устройство вооружения и его боевое применение" в высших военных танковых институтах
Особенности реализации связей физики и курса "Устройство вооружения и его боевое применение" в высших военных танковых институтах
Реализация межпредметных связей физики с военно-прикладными дисциплинами в высших военных учебных заведениях, в первую очередь, должна основываться на принципах отбора материала межпредметного характера, учитывающего специфику данного вида учебных заведений.
При подборке учебного материала межпредметного характера для курса физики и военно-прикладных дисциплин мы исходим из того, что:
1. Важным положением при отборе материала межпредметного характера, является его научность и доступность.
Принцип научности предполагает, что содержание прикладного материала должно соответствовать состоянию развития современной науки, а методы его изучения - соответствовать диалектической теории познания. Принцип научности предполагает единство теории и практики. В процессе изучения физики выражением данного единства является ознакомление курсантов с применением рассматриваемых на лекционных занятиях по физике понятий в современной военной технике и вооружении. Это означает, что привлекаемый технический материал, должен соответствовать потребностям физики как учебного предмета, а не наоборот исходить из потребностей предметов военно-прикладного цикла. Рассмотрение на лекционных занятиях военно-технических объектов, объяснение принципов, функционирования которых выходит за рамки программы по физике, не отвечает принципу научности, т.к. у курсантов отсутствует база для их понимания.
Принцип доступности предполагает, что отобранный для рассмотрения на занятиях по физике материал военно-прикладного содержания должен быть доступным для усвоения курсантами данного возраста (имеются в виду I и II курсы, т.е. курсы, на которых изучается физика) как по общему объёму, так и по глубине раскрытия сущности излагаемых понятий. Поэтому при отборе содержания военно-прикладного материала не следует ограничиваться только перечнем вопросов, подлежащих усвоению, необходимо определить глубину их раскрытия, чтобы в одних случаях избежать ненужных и вредных усложнений, в других - наоборот, слишком элементарной, поверхностной их трактовки. Офаничивая глубину усвоения содержания тех или иных понятий, не следует при этом допускать искажения науки, её вульгаризации.
При определении глубины раскрытия сущности понятий необходимо учитывать, уровень предшествующей общеобразовательной и общетехнической подготовки курсантов, а также уровень их умственного развития.
Усвоение каждого нового понятия всегда опирается на ранее усвоенные понятия и представления. Поэтому, чтобы определить глубину раскрытия содержания того или иного понятия, необходимо проанализировать запас знаний обучающихся, полученных при изучении курса физики и общеобразовательных дисциплин, выяснить характер того фундамента, на котором может быть построено новое понятие.
Задачи педагогического эксперимента и методика его проведения
Педагогический эксперимент проводился с целью проверки эффективности реализации, разработанной нами методики и подтверждения выдвинутой в начале исследования гипотезы.
Для проведения эксперимента были определены следующие задачи:
1. Определение уровня подготовленности преподавателей физики и дисциплин военно-прикладного цикла к реализации межпредметных связей между взятыми для исследования дисциплинами;
2. Определение уровня умения курсантов использовать физические знания для объяснения принципов функционирования военно-технических объектов;
3. Проверка отобранного материала межпредметного характера, значимого для формирования комплексного представления курсантов о физических основах функционирования военной техники.
4. Разработка модели деятельности преподавателя по раскрытию содержания и внутренней структуры межпредметных связей курса физики с дисциплинами военно-прикладного цикла, осуществлению преемственности в изучении вопросов прикладного характера.
5. Разработка модели деятельности курсантов по усвоению содержания материала межпредметного характера посредством использования в процессе обучения планов обобщенного характера и приемов рациональной деятельности по овладению умениями, значимыми для усвоения содержания дисциплин военно-прикладного цикла.
Педагогический эксперимент осуществлялся в четыре этапа. На первом этапе (сентябрь - ноябрь 1999 г.) был проведен констатирующий эксперименте целью определения:
- подготовленности преподавателей физики и дисциплин военно прикладного цикла к реализации межпредметных связей между данными дисциплинами;
- качества сформированное умений курсантов использовать физические знания для объяснения принципов функционирования военно-технических объектов.
На втором этапе (1999-2000 учебный год) был проведён пробный педагогический эксперимент, целью которого являлось:
1. Отбор содержания материала межпредметного характера, использование которого в учебном процессе позволяет сформировать у курсантов военных вузов комплексное представление о принципах функционирования военной техники.
2. Определение элементного состава методической системы по реализации межпредметных связей курса физики с дисциплинами военно-прикладного цикла.
3. Определение форм учебных занятий, наиболее эффективно способствующих реализации разрабатываемой методической системы.
4. Первичная проверка возможности рассмотрения в учебном процессе отобранного материала межпредметного характера для формирования у курсантов представления о физических основах функционирования военной техники.
На третьем этапе (2000-2001 учебный год) проводился расширенный обучающий эксперимент. На данном этапе разработанная методика организации деятельности курсантов по усвоению содержания материала межпредметного характера была направлена на формирование обобщённых приёмов умственной деятельности. Были окончательно уточнены уровни сформированности у курсантов межпредметных знаний и исследовано распределение курсантов по этим уровням при обучении по экспериментальной и ныне действующим методикам.
Было уточнено содержание материала межпредметного характера и составлены методические рекомендации для преподавателей военных вузов по реализации данного материала на практических занятиях в процессе решения задач, лабораторных работ и семинарских занятиях межпредметного характера.
Для того, чтобы учебный процесс протекал согласно плану эксперимента, на данном этапе он осуществлялся в строго контролируемых условиях.
На четвёртом этапе (сентябрь 2001- январь 2002 учебного года) проводился контрольный эксперимент, в процессе которого осуществлялась окончательная корректировка разрабатываемой методики реализации межпредметных связей между курсом физики и дисциплинами военно-прикладного цикла. Для определения возможности использования разработанной методики в практике массового обучения эксперимент осуществлялся в естественных условиях.
В начале эксперимента были определены контрольные и экспериментальные группы.
При проведении констатирующего, пробного, обучающего и контрольного педагогического эксперимента, для выявления уровней сформированности межпредметных знаний у курсантов, а также умения использовать их в практической деятельности, использовались контрольные задания, направленные на уточнение уровней сформированности знаний курсантов о физических принципах функционирования военно-технических объектов.
