Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Политехническая подготовка старшеклассников в условиях современной профильной школы 12
1.1. Политехническая подготовка и ее тенденции в условиях современной школы 12
1.2. Формирование ценностных ориентации в процессе политехнической подготовки старшеклассников 22
1.3. Дифференцированный подход к организации политехнической подготовки 30
1.4. Технология проектно-модульного обучения как инвариантная составляющая политехнической подготовки учащихся профильных классов 39
ГЛАВА 2. Методическая система политехнической подготовки учащихся профильных классов в процессе обучения физике 51
2.1. Модель методической системы политехнической подготовки учащихся профильных классов 51
2.2. Содержательный компонент политехнической подготовки 60
2.3. Формы организации политехнической подготовки старшеклассников
2.4. Реализация методической системы политехнической подготовки старшеклассников 83
2.5. Диагностика и контроль результатов политехнической подготовки.. 102
ГЛАВА 3. Организация и проведение педагогического эксперимента 111
3.1. Организация педагогического эксперимента 111
3.2. Результаты педагогического эксперимента и их обсуждение 118
Заключение 125
Библиографический список 127
Приложения 148
- Формирование ценностных ориентации в процессе политехнической подготовки старшеклассников
- Технология проектно-модульного обучения как инвариантная составляющая политехнической подготовки учащихся профильных классов
- Модель методической системы политехнической подготовки учащихся профильных классов
- Реализация методической системы политехнической подготовки старшеклассников
Введение к работе
Актуальность исследования. В «Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации» до 2020 года отмечено, что одним из условий формирования инновационной экономики страны является модернизация системы образования, одновременно выступающая основой динамичного экономического роста и социального развития общества, фактором благополучия граждан и безопасности страны. Все направления модернизации системы образования должны определяться потребностями общества и государства. Эти потребности, в свою очередь, вызваны стремительным развитием современной цифровой техники, нанотехнологий и информационной сферы, повсеместным их использованием, что приводит к увеличению их значимости в жизни общества и требует от человека умения безопасно и эффективно применять в своей деятельности последние достижения науки и техники.
Экономическое развитие страны во многом обусловлено уровнем подготовки молодежи, способной в будущем обеспечить развитие науки и высокотехнологичного производства. Эта подготовка должна начинаться еще в школе, все выпускники должны обладать соответствующими личностными качествами, ориентироваться в современном техническом мире и иметь представления об основах и физических принципах современной техники и технологий и их влияние на окружающую среду. Если молодые люди будут осознано относиться к технике и ее развитию, то они смогут быстро и эффективно овладевать новыми технологиями, осуществлять инновационную деятельность, развивать и модернизировать экономику, чтобы обеспечить конкурентоспособность и безопасность нашей страны на мировом уровне.
На протяжении нескольких десятилетий вопросы знакомства школьников с принципами работы техники рассматривались в рамках политехнического обучения, реализуемого на уроках физики, химии, технологии. Вопросы политехнической подготовки школьников широко и подробно исследовались П.Р. Атутовым, Т.А. Глазуновым, Б.М. Игошевым, Д.М. Комским, В.Т. Поляковым, М.Н. Скаткиным, Ю.В. Ставским. Ими были определены принципы, подходы, приемы и методики политехнической подготовки, разработано ее содержание. Однако обновление государственных образовательных стандартов, которые предусматривают рассмотрение результата образования в виде компетенций, совершенствование технических средств обучения, бурное развитие электроники и цифровой техники потребовало пересмотра принципов, содержания, форм и методов политехнической подготовки старшеклассников.
Несмотря на то, что в июле 2002 года была утверждена «Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования», определяющая принципы, цели и задачи профильного образования, но она не была использована как нормативно-правовая основа для организации политехнической подготовки в условиях профильной школы. Кроме того, следует отметить общее снижение интереса к решению данной проблемы: за последние 20 лет новые подходы к решению вопросов политехнического обучения были разработаны лишь в диссертационных исследованиях В.Е. Медведева, Т.Д. Селиховой, С.В. Волобуева, но и в них рассматривалась только профессиональная подготовка будущих инженеров и учителей физики.
В связи с этим можно сделать вывод о том, что формирование политехнической компетенции учащихся профильных классов в процессе обучения физике в настоящее время является актуальной проблемой.
Все вышеизложенное послужило основанием для выделения следующих противоречий:
- на социально-педагогическом уровне: между социальным и государственным заказом в области политехнической подготовки учащихся профильных классов и недостаточной готовностью системы среднего полного общего образования к выполнению этого заказа;
- на научно-педагогическом уровне: между необходимостью осуществления политехнической подготовки старшеклассников и недостаточной разработанностью ее теории и методики, соответствующих тенденциям развития техники и технологий;
- на научно-методическом уровне: между возможностью и эффективностью использования технологии проектно-модульного обучения для организации политехнической подготовки учащихся профильных классов и недостаточной разработанностью соответствующих современным требованиям политехнической подготовки содержания и методов обучения физике.
Данные противоречия подтверждают актуальность исследования, посвященного решению проблемы: как в процессе обучения физике осуществить политехническую подготовку учащихся профильных классов с учетом современных требований?
Тема исследования: политехническая подготовка учащихся профильных классов в процессе обучения физике.
Объект исследования: профильное обучение физике в средней школе.
Предмет исследования: формирование политехнической компетенции учащихся профильных классов в процессе обучения физике.
Цель исследования: теоретическое обоснование и создание методической системы политехнической подготовки учащихся профильных классов с использованием технологии проектно-модульного обучения, элементов современной электронной техники и информационных технологий в процессе обучения физике.
Гипотеза исследования. Политехническая подготовка старшеклассников будет результативной, если:
– в качестве основного формируемого компонента политехнической компетенции выделить ценностные ориентации, определяющие гармоничные отношения «человек-техника»;
– дифференцировать требования к содержанию политехнической подготовки старшеклассников в соответствии с существующими направлениями школьной профильной подготовки, потребностями общества и государства в политехнической подготовке обучающихся по двум уровням: базовый (профили гуманитарной направленности) и углубленный (профили естественнонаучной и технической направленности);
– проектно-модульную технологию использовать как инвариантный компонент политехнической подготовки, а формы, средства и методы, применяемые в рамках этой технологии, дифференцировать с учетом выделенных уровней политехнической подготовки.
Сформулированная гипотеза определила следующие задачи исследования.
-
Выделить тенденции современного политехнического образования на основе анализа психолого-педагогической, научно-методической и технической литературы, государственных программ и стратегий развития по проблеме исследования.
-
Уточнить компоненты политехнической компетенции в соответствии с дифференциацией требований к политехнической подготовке старшеклассников по профилям (базовый, углубленный), современными запросами общества и государства.
-
Выделить принципы и определить содержание политехнической подготовки старшеклассников в процессе профильного обучения.
-
Разработать методическую систему политехнической подготовки старшеклассников, использование которой обеспечит формирование политехнической компетенции в соответствии с выделенными ее компонентами (ценностными ориентациями, знаниями, умениями, опытом практической деятельности, личностными качествами).
-
Разработать средства диагностики политехнической компетенции и экспериментально проверить результативность созданной методической системы политехнической подготовки учащихся профильных классов в процессе обучения физике.
Методы исследования: изучение и анализ философской психолого-педагогической, научно-методической, технической литературы; анализ ФГОС основного общего образования второго поколения, учебных пособий, методических материалов, моделирование методической системы; наблюдение; обобщение опыта обучения физики; педагогический эксперимент; методы статистической обработки результатов.
Методологической основой исследования являются: концепция профильного обучения на старшей ступени школы (С.С. Кравцов, А.А. Кузнецов, А.А. Пинский); теория отбора и структурирования содержания образования (Л.Я. Зорина, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин); теория педагогических систем (В.П. Беспалько, А.М. Пышкало).
Теоретическую основу исследования составили работы в области:
– теории и методики политехнической подготовки школьников (П.Р. Атутов, Б.М. Игошев, Д.М. Комский, В.Е. Медведев В.Т. Поляков, Ю.В. Ставский);
– компетентностного подхода (И.А. Зимняя, Н.Ф. Радионова, А.П. Тряпицына, А.В. Хуторской);
– технологий проектно-модульного обучения (Е.А. Вечкалова, Е.С. Полат, М.А. Чошанов, Ю.А. Шитиков);
– применения информационных технологий в обучении физике (В.В. Лаптев, В.В. Майер, Е.В. Оспенникова).
Научная новизна результатов исследования:
-
В отличие от диссертационных работ В.М. Александрова, С.В. Волобуева, В.Е. Медведева, Т.Д. Селиховой, в которых исследовалась проблема политехнической подготовки студентов высших учебных заведений (в том числе будущих учителей физики), в данном исследовании решается проблема формирования политехнической компетенции учащихся профильных классов, в качестве наиболее значимого формируемого ее компонента выделены ценностные ориентации, определяющие гармоничные отношения «человек-техника».
-
Выделены две группы направлений школьного профильного обучения (гуманитарная, естественнонаучная), определены соответствующие уровни политехнической подготовки учащихся (базовый, углубленный). Проведена дифференциация требований к целям, содержанию, организационным формам, методам и результатам политехнической подготовки старшеклассников в процессе обучения физике на основании выделенных уровней.
-
Разработана методическая система политехнической подготовки, в которой в качестве инвариантной для двух уровней подготовки использована технология проектно-модульного обучения, а содержание подготовки, организационные формы и методы, применяемые в рамках этой технологии, дифференцированы в зависимости от направлений профильной подготовки старшеклассников при использовании элементов электронной техники и информационных технологий.
Теоретическая значимость:
1. Дано определение политехнической компетенции как комплекса требований к наличию ценностных ориентаций, знаний, умений, опыта практической деятельности и личностных качеств обучающегося, определяющих безопасность и эффективность использования современной техники в жизни и будущей профессиональной деятельности.
2. Определено содержание ценностной ориентации обучающихся – гармоничные отношения «человек-техника», обусловленные наличием осознания социальной значимости развития техники, потребностей в ее использовании, мотивационных экологических установок, которые проявляются в безопасной и эффективной деятельности в процессе взаимодействия человека с техникой.
3. Комплекс существующих принципов политехнической подготовки дополнен принципами гармоничности, уровневости, модульности, информатизации, технологичности.
4. Доказана целесообразность дифференциации политехнической подготовки старшеклассников в процессе обучения физике по двум уровням – базовому (для учащихся профилей гуманитарной направленности) и углубленному (для учащихся естественнонаучного и технического профиля) с выделением инвариантной и вариативной составляющих.
Практическая значимость
-
Составлены методические рекомендации по использованию технологии проектно-модульного обучения на двух уровнях политехнической подготовки старшеклассников.
-
Разработано и внедрено содержание политехнической подготовки учащихся профильных классов в процессе обучения физике в школе, специализированный элективный курс политехнической подготовки старшеклассников в процессе профильного обучения физике в средней школе, тематика проектов межпредметного политехнического содержания и методические рекомендации по их использованию.
-
Представлены практические и методические материалы, позволяющие учащимся самостоятельно проектировать, конструировать электронные и цифровые приборы, осуществлять проектную деятельность.
-
Создан и апробирован комплексный инструментарий для оценки политехнической компетенции старшеклассников в соответствии с ее структурой.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе опытно-поисковой работы в «Курганском государственном университете», а также учреждениях дополнительного образования детей города Кургана (Курганский областной детско-юношеский центр, «Дом детского творчества «Гармония» города Кургана). В опытно-поисковой работе приняли участие 246 учащихся общеобразовательных школ города Кургана № 30,31,38, гимназий № 19,47.
Результаты исследования внедрены: разработано содержание межпредметных политехнических проектов, программа элективного курса «Электроника и цифровая техника», который в настоящее время успешно реализуется.
Этапы исследования. Исследование проводилось с 2007-2011 гг. в три этапа.
Первый этап (2007-2008гг.) состоял в изучении философской, психолого-педагогической, методической, технической литературы по проблеме исследования; проведении анализа нормативных документов, которые затрагивают проблему политехнической подготовки старшеклассников; выделении проблемы, цели, задач исследования; формулировке темы.
Второй этап (2008-2009гг.) заключался в разработке методической системы политехнической подготовки старшеклассников, предложена технология использования проектно-модульного обучения для двух уровней политехнической подготовки.
На третьем этапе (2009-2011гг.) была проведена экспериментальная проверка и анализ результативности применения методической системы политехнической подготовки старшеклассников, сформулированы выводы.
На защиту выносятся следующие положения:
1. В настоящее время политехническая подготовка является необходимой для всех старшеклассников, независимо от выбранного направления школьной профильной подготовки. Это обусловлено высоким уровнем развития современной техники и информатизацией общества, необходимостью решения проблем экологической безопасности, повсеместным использованием высокотехнологичной техники.
2. Приоритетной задачей политехнической подготовки должно стать формирование у учащихся ценностной ориентации – гармоничного отношения «человек-техника», определяющегося осознанием социальной значимости развития современной техники, потребностями в ее использовании и мотивационными экологическими установками. Наличие у учащихся выделенной ценностной ориентации должно проявиться в безопасной и эффективной деятельности в процессе взаимодействия человека с техникой.
3. Дифференциация политехнической подготовки по двум уровням – базовому (для учащихся профилей гуманитарной направленности) и углубленному (для учащихся естественнонаучного и технического профиля) – дает возможность выделить соответствующие им комплексы требований к наличию ценностных ориентаций, знаниям, умениям, опыту практической деятельности и личностным качествам, которые позволяют определить содержание, формы и методы политехнической подготовки учащихся профильных классов.
4. В качестве инвариантной составляющей политехнической подготовки старшеклассников для двух выделенных уровней целесообразно использовать технологию проектно-модульного обучения, а содержание, разработанное с применением элементов электронной техники и информационных технологий, формы и методы обучения в рамках этой технологии варьировать в соответствии с требованиями к каждому уровню политехнической подготовки старшеклассников.
Структура диссертации:
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 209 источников и 4 приложений.
Формирование ценностных ориентации в процессе политехнической подготовки старшеклассников
Для решения проблем современной школы, в области политехнической подготовки старшеклассников, которая бы соответствовала запросам государства и общества, необходимо выделить требования к выпускнику, которые обеспечили бы реализацию основных направлений политехнической подготовки. В большинстве современных педагогических исследований результат образовательного процесса представляется в виде совокупности компетенций. Это объясняется тем, что компетенция направлена на выполнение учащимися определенных требований и обеспечивает готовность и возможность применить полученные им знания, умения и навыки в отношении какого-либо объекта. Более того, в разработанных Федеральных государственных образовательных стандартах основного общего образования второго поколения требования к уровню подготовленности выпускника образовательного учреждения прописаны в виде компетенций. Поэтому проблему профильной политехнической подготовки старшеклассников в современных условиях модернизации образования, следует рассматривать с точки зрения компетенций.
Для того чтобы сформулировать требования к политехнической подготовке школьников в составе компетенции, необходимо уточнить понятие компетенции и выделить ее основные компоненты. Процесс формирования у школьников ключевых компетенций подробно рассмотрен в работах, И.А. Зимней, В.В. Краевского, Н.Ф. Радионовой, А.П. Тряпициной, А.В. Хуторского [48, 137, 71, 187, 186, 185].
Компетенция в переводе с латинского «competentia» - означает круг вопросов, в которых человек хорошо осведомлен, обладает познаниями и опытом. Компетентный в определенной области человек обладает соответствующими знаниями и способностями, позволяющими ему обоснованно судить об этой области и эффективно действовать в ней.
В 1990 году понятие «Ключевые компетенции» было введено Международной организацией труда в квалификационные требования к специалистам в системе последипломного образования, повышения квалификации и переподготовки управленческих кадров [39]. С тех пор термин стал активно использоваться для характеристики требований к подготовке студентов, а в последнее время и к подготовке школьников. Важно отметить, что для характеристики требований к подготовке школьников из состава компетенции следует исключить компонент, определяющий готовность к профессиональной деятельности.
Создатели ФГОС предлагают глоссарий основных понятий и дают следующие определения компетенции: 1) круг полномочий и прав, предоставляемых законом, уставом или договором конкретному лицу или организации в решении соответствующих вопросов; 2) совокупность определенных знаний, умений и навыков, в которых человек должен быть осведомлен и иметь практический опыт работы. Во многих педагогических исследованиях уточняется, что компетенция должна предусматривать наличия у обучающегося опыта практической деятельности - мы полностью разделяем эту точку зрения. В.В. Краевский в своих работах предлагает рассмотреть компетенцию через четыре элемента содержания образования: - опыта познавательной деятельности, фиксированной в форме ее результатов - знаний; - опыта осуществления известных способов деятельности - в форме умений действовать по образцу; - опыта творческой деятельности - в форме умений принимать нестандартные решения в проблемных ситуациях; - опыта осуществления эмоционально-ценностных отношений - в форме личностных ориентации [72]. Освоение этих четырех компонентов, по его мнению, позволяет сформировать у обучающихся способности осуществлять сложные культуросообразные виды действий, которые в современной педагогической литературе носят название компетенций. Следует подчеркнуть, что Краевский выделяет такой значимый компонент компетенции, как эмоционально-ценностные отношения. А.В. Хуторской приводит следующее определение: компетенция — это общая способность, основанная на знании, опыте, ценностях, склонностях, которые приобретены благодаря обучению» [185]. Также им же даны следующие трактовки данного определения: Компетенция - готовность ученика использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических и теоретических задач. Компетенция - отчужденное, наперед заданное социальное требование (норма) к образовательной подготовке ученика, необходимой для его качественной продуктивной деятельности в определенной сфере. Компетенция - не только индивидуально-психологическая особенность, но и общее качество, стандартизованное для многих индивидов, вводимое в качестве общей нормы. Кроме того, компетенция включает в себя круг реальных объектов, по отношению к которым она задается (в нашем случае к технике) На основании анализа приведенных определений компетенции мы предлагаем представить ее в виде комплекса специализированных требований к выделенным пяти компонентам компетенции (политехнической): - наличие ценностных ориентации; - наличие политехнических знаний; - наличие политехнических умений; - наличие опыта практической деятельности; - наличие специализированных личностных качеств. Мы поддерживаем точку зрения В.В. Краевского и считаем, что основой компетенции обучающегося являются ценностные ориентации в отношении определенного объекта, в политехнической подготовке таким объектом является техника. Следовательно, в процессе политехнической подготовки необходимо формировать ценностные ориентации человека к технике. В научной и философской литературе встречается большое количество трактовок понятия «техника». Техника может быть рассмотрена: - как совокупность технических устройств, артефактов - от отдельных простейших орудий до сложнейших технических систем; - как совокупность различных видов технической деятельности по созданию этих устройств - от научно-технического исследования и проектирования до их изготовления на производстве и эксплуатации, от разработки отдельных элементов технических систем до системного исследования и проектирования; - как совокупность технических знаний - от специализированных ре-цептурно-технических до теоретических научно-технических и системотехнических знаний. Современная техника (с философской точки зрения) - это техническое знание, связанное с развитием науки, также «техника» может рассматриваться как совокупность технических устройств, объектов. Чтобы выявить ценностные ориентации по отношению к технике, нужно указать, что определяется словосочетанием ценностные ориентации. Изучению проблемы формирования ценностных ориентации посвящены исследования М.Я. Виленского, В.А.Якунина и др. [29, 205]. Ценностная ориентация - это понятие социальной психологии, которое интерпретируется как: - идеологические, политические, моральные, эстетические и другие ос нования оценки человеком социальных объектов и событий; - способ организации человеком своего поведения в соответствии с осознанными мотивами, возведенными в ранг смысложизненных ориенти ров.
Технология проектно-модульного обучения как инвариантная составляющая политехнической подготовки учащихся профильных классов
Разрабатываемая педагогическая технология политехнической подготовки должна учитывать выделенные требования, возможные организационные формы для каждой группы учащихся и существующие принципы политехнической подготовки.
Прежде всего, необходимо отметить, что большинство принципов политехнической подготовки были сформулированы еще во второй половине прошлого века и подробно описаны в работах П.Р. Атутова, Т.А. Глазунова, Б.М. Игошева, Д.М. Комского, В.Т. Полякова, М.Н. Скаткина, [12,13, 14, 59, 100, 127 156, 158]. Обобщая идеи политехнической подготовки школьников, представленные в работах этих авторов, можно выделить ряд, следующих принципов политехнической подготовки старшеклассников, которые остаются актуальными и сегодня: - принцип межпредметности; - принцип трудовой подготовки; - принцип развития творческих способностей; - принцип использования деятельностно-личностного подхода. Содержание этих принципов подробно раскрыто в следующих рабо тах[12,13, 14, 59, 100, 127 156], составляющих основу разработок по методике политехнической подготовки обучающихся второй половины прошлого века. Современные тенденции, обозначенные в первом параграфе, диктуют новые требования к политехнической подготовке старшеклассников. Поэтому методика политехнической подготовки должна быть уточнена в соответствии с новыми требованиями. К указанным принципам политехнической подготовки школьников необходимо добавить еще несколько, выполнение которых способно обеспечить создание методической системы политехнической подготовки, которая бы соответствовала современному заказу общества, государства и условиям профильной школы. Среди таких принципов целесообразно выделить следующие: - принцип гармоничности; - принцип уровневости; - принцип модульной структуризации учебного материала; - принцип информатизации; - принцип технологичности. Рассмотрим сущность и содержание указанных принципов. Принцип гармоничности. Ранее было отмечено, что в процессе политехнической подготовки старшеклассников в первую очередь необходимо формировать ценностные ориентации, определяющие отношения «человек-техника». Более того, эти отношения должны быть гармонизированы, то есть характеризоваться осознанным, безопасным и эффективным использование техники. Поэтому одним из самых важных принципов современной политехнической подготовки должен стать принцип гармоничности, нацеленный на формирование ценностной ориентации - гармоничные отношения «человек-техника». Это означает, что использование техники в жизни человека должно быть сбалансировано между: - максимальной эффективностью использования современной техники для достижения определенных целей и безопастью ее применения для человека и природы; - возможностями решения определенных задач при помощи современной техники и приемлемыми (оптимальными) затратами на ее использование; - бездумным, потребительским отношением к современной технике и осознанием всей значимости современной техники в жизни человека.
Реализация этого принципа должна осуществляться комплексно, за счет: изучения правил техники безопасности, негативного влияния различной техники на человека и окружающую среду, истории физики, техники и информационных технологий, элементов конструкторской, исследовательской и рационализаторской деятельности.
Если в результате политехнической подготовки старшеклассников у них будет сформировано гармоничное отношение к технике, тогда необходимость процесса политехнической подготовки будет осознана самими школьниками. Поэтому, для успешности политехнической подготовки, обучающиеся должны понимать важность ее результата.
Принцип уровневости. Как было отмечено, в политехнической подготовке нуждаются все обучающиеся, но в разной степени. Дифференциация политехнической подготовки по двум направлениям поможет индивидуали зировать ее, выделить соответствующее содержание, определить наиболее приемлемые формы и методы, то есть при рассмотрении политехнической подготовки старшеклассников в процессе профильного обучения необходимо учитывать специфику профиля, по которому осуществляется подготовка школьника.
Выделение двух уровней политехнической подготовки позволит организовать обучение таким образом, чтобы обеспечить соответствие требованиям политехнической подготовки старшеклассников каждой группы в зависимости от социального и государственного заказа.
Принцип информатизации. Политехническая подготовка сегодня не может быть организована без использования компьютера в качестве инструмента и средства обучения, следовательно, в комплекс принципов политехнической подготовки необходимо включить принцип информатизации, раскрывающий и характеризующий глубокую интеграцию современных информационных технологий с техникой.
Принцип модульности. Этот принцип предполагает модульную структуризацию содержания политехнической подготовки. Его использование нацелено на усвоение порций учебного материала, формирование соответствующих умений и т.д. Модульный подход успешно зарекомендовал себя в методике обучения физике. Модульное обучение позволяет осуществить введение новых модулей без изменения всей программы политехнической подготовки, создание специализированных модулей, подчеркивающих специфику направления профильной подготовки, учебного заведения или всего региона. Поэтому реализация принципа модульности позволяет мобильно реагировать на меняющиеся потребности общества и государства в области политехнической подготовки старшеклассников.
Модель методической системы политехнической подготовки учащихся профильных классов
Значимым элементом методической системы являются технологии проектно-модульного обучения, так как они выступают инвариантной составляющей политехнической подготовки для двух выделенных уровней.
Содержание образования политехнической подготовки должно отражать состояние современной техники и вызывать у учащихся непосредственный интерес. Высокотехнологичная техника и информационные технологии очень быстро обновляются. Сочетание технологий проектного и модульного обучения обусловливает выбор оптимальных организационных форм политехнической подготовки. Для того чтобы соответствовать меняющимся требованиям безопасного использования техники и информационных технологий, человек должен быть готовым к их быстрому, самостоятельному освоению и эффективному использованию.
Изучение электронной, цифровой техники, компьютерных и информационных технологий обеспечивает развитие мотивационно-ценностной сферы личности ученика, его убеждений, интересов и направленности качеств личности в целом. Большое значение в отборе содержания политехнической подготовки имеет накопленный отечественный и зарубежный опыт использования компьютерных измерительных комплексов на уроках физики и Lego-технологий. Поэтому содержание политехнической подготовки должно быть основано на изучении современной электронной техники и информационных технологий.
Выбор организационных форм политехнической подготовки зависит от учебных программ профильной школы, от содержания внеклассной работы, выбора элективных и факультативных курсов. На дисциплины естественнонаучного цикла в профильных классах гуманитарной направленности запланировано небольшое количество времени, поэтому политехническая подготовка может быть осуществлена посредством реализации системы групповых мероприятий (экскурсий, выставок, презентаций, соревнований роботов и др.) и индивидуальных проектов с межпредметным, политехническим содержанием. В процессе проектной политехнической деятельности с учащимися профильных классов гуманитарной направленности можно, например, провести исследование по выявлению факторов, влияющих на качество приема мобильного телефона; организовать социологический опрос по проблемам использования современной цифровой техники; создать фильм о современной технике; разработать web-сайт политехнического содержания, а также организовать экскурсии, выставки и др. Преимуществами такой формы работы является: знания небольшого объема теоретического материала, краткосрочность выполнения проекта, использование межпредметных связей, которые подтверждают универсальность политехнической подготовки.
Для учащихся профильных классов физико-математической и технической направленности мы предлагаем введение специализированного элективного курса политехнической подготовки «Электроника и цифровая техника» и выполнение индивидуальных политехнических проектов. Программа курса обладает модульной структуризацией материала. Каждый учебный модуль содержит теоретический материал по определенной теме, практические, лабораторные и проектные задания, обеспечивают формирование определенных умений, получение опыта практической самостоятельной деятельности. После изучения основного содержания элективного курса обучающиеся выполняют индивидуальный политехнический проект (исследование, разработка и создание приборов).
Контрольно-диагностический элемент методической системы предполагает организацию оценочной деятельности для определения результативности политехнической подготовки. Диагностирование должно осуществляться по каждому компоненту политехнической компетенции. Диагностика знаний осуществляется при помощи компьютерного тестирования или традиционными методами. Диагностика практических умений может быть проведена в ходе выполнения самостоятельных практических, лабораторных и экспериментальных заданий, при использовании методики пооперационного анализа. Полученный практический опыт диагностируется в процессе решения проектных заданий и выполнения индивидуального политехнического проекта, по результатам оценки уровня самостоятельности учащихся в ходе выполнения определенных операций. Наличие у обучающихся ценностных ориентации и личностных качеств может быть диагностировано в ходе анкетирования, наблюдения и беседы.
Анализ информации, полученный в результате диагностики и контроля, может стать основанием для проведения корректировки политехнической подготовки старшеклассников.
Переменными или вариантными составляющими выступают содержание политехнической подготовки, комплекс методов и форм обучения, эти элементы могут варьироваться в рамках технологии проектно-модульного обучения, но должны соответствовать уровневому характеру политехнической подготовки. Обладая относительной самостоятельностью, каждый из элементов методической системы связан с другими. Здесь, согласно СИ. Архангельскому, действует «правило равновесного соответствия», суть которого заключается в том, что все составляющие методической системы обучения выступают в тесной взаимосвязи, что всякое изменение одного из них влечет за собой изменение других составляющих и всей системы в целом [11].
Прямая (передача информации и опыта, реализуемая в формах организации обучения) и обратная (реализуемая в формах организации контроля и диагностики) связи оказываются в методической системе обучения неразрывно и циклически связанными, а нарушение этой связи приводит к тому, что процесс обучения становится неуправляемым.
Таким образом, на основании концептуальных идей В.П.Беспалько и A.M. Пышкало, анализа различных методических систем профильного обучения физике, была спроектирована методическая система политехнической подготовки учащихся профильных классов в процессе обучения физике, целью которой является формирование политехнической компетенции старшеклассников. Методическая система отвечает современному образовательному заказу и условиям профильной школы. В методической системе присутствуют элементы контроля и корректировки, что позволяет координировать процесс политехнической подготовки учащихся профильных классов.
Реализация методической системы политехнической подготовки старшеклассников
При выполнении этого проекта учащимся предстоит изучить физические основы работы бытовой техники, ее технические характеристики, руководства по эксплуатации, правила техники безопасности при использовании приборов, факторы негативного воздействия на здоровье человека. На основании этих знаний учащиеся смогут разработать правила для оптимального и безопасного размещения бытовой техники в доме. Выполнение этого проекта связано с решением реальной задачи и представляет практический интерес для учащихся. Реализация проекта позволяет получить знания, усвоить умения, развивать и формировать ценностные ориентации безопасного и эффективного использования бытовой техники, проявить творческие способности. Это подтверждает правомерность выбора этой организационной формы для политехнической подготовки учащихся профильных классов.
Большое значение для формирования политехнической компетенции учащихся будет иметь актуализация учебного материала на уроках физики, связанного с использованием технических устройств. Пояснение того, как физический закон или явление находит свое применение в устройстве и работе современной техники может заинтересовать учащихся (принцип работы и устройство лазерного принтера или оптического цифрового носителя помогу связать теоретические знания о лазере с реальными техническими объектами).
Следует отметить, что политехническая подготовка на базовом уровне не должна ограничиваться только реализацией индивидуальных политехнических проектов, также важны групповые внеклассные формы работы, нацеленные на формирование политехнической компетенции учащихся (внеклассные мероприятия, экскурсии на промышленные объекты, посещение соревнований Lego-роботов и др.). Только при комплексном сочетании групповых и индивидуальных форм работы возможно формирование политехнической компетенции учащихся профильных классов.
Для обучающихся естественнонаучных и технических профилей в образовательный процесс необходимо ввести один или несколько специализированных элективных курсов по физике, позволяющих осуществлять политехническую подготовку. Форма элективных курсов успешно зарекомендовала себя и является привычной и традиционной формой работы с учащимися профильных классов. Многолетний опыт проведения факультативных курсов по физике был обобщен СЕ. Каменецким, В. А. Орловым, Н.С. Пу-рышевой и др. [54, ПО, 135]. В этих работах отмечено, что организуемые в школах факультативы развивают, создают условия формирования устойчивых познавательных интересов и ценностных ориентации обучающихся, мотивов к изучению физики. Они позволяют повысить уровень общеобразовательной и политехнической подготовки учащихся, а также углубить знания, полученные в основном курсе физики и расширить их. Значительное влияние факультативы оказывают на формирование научного мировоззрения и развитие логического мышления, они способствуют профессиональной ориентации учащихся. Следует отметить, что проведение факультативных занятий позволило отечественной школе во многом решить задачи индивидуализации и дифференциации обучения [135]. На современном этапе развития среднего полного общего образования все указанные выше задачи могут решаться и введением элективных курсов. в системе профильной подготовки учащихся. Однако нельзя говорить о формировании политехнической компетенции старшеклассников в рамках одного элективного курса. Политехническая подготовка школьника должна носить системный, комплексный характер и реализовываться на протяжении нескольких лет, обобщать, систематизировать знания нескольких предметов. В данном исследовании предпринята попытка выделить наиболее важное содержание политехнического образования, усвоение которого учащимися обеспечит развитие их политехнической компетенции. Одним из подобных элективных курсов может явиться курс - «Электроника и цифровая техника». Рассмотрим особенности этого элективного курса политехнической подготовки. Выбор тематики элективного курса политехнической подготовки обусловлен следующим: 1) в настоящее время электроника и цифровая техника является значи мым компонентом современного производства; 2) научные исследования не могут быть осуществлены без использо вания современной цифровой и компьютерной техники; 3) различные цифровые и электронные устройства широко используются в быту и повседневной жизни; 4) изучение цифровой техники создает широкие возможности для интеграции знаний обучающихся по физике, информатике и технике; 5) в основе работы всех радиоэлектронных элементов лежат физические законы и явления; 6) лабораторные и практические занятия могут быть осуществлены без применения дорогостоящего и труднодоступного оборудования; 7) практически все учебное оборудование может быть создано педагогом или силами самих обучающихся под руководством педагога, что обеспе чит формирование практических конструкторских и физико-технических умений; 8) изучение электроники и цифровой техники может стать существенным фактором реализации принципа политехнизма при обучении физике в профильных классах; 9) организация проектной деятельности по данному курсу обеспечит формирование мотивации при изучении физики, развитие исследовательских умений обучающихся. Предлагаемый элективный курс «Электропика и цифровая техника» предназначен для обучающихся 10 класса физико-математического профиля и рассчитан на двухчасовые еженедельные занятия (54 ч.).
