Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I. ОВЦИЕ ВОПРОСЫ ЛИЧНОСТНОЙ ОРИЕНТАЦИИ
1!РСФЁХХЖ>НАЛЬНОГС> ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ 14
1. Особенности современного профессионального
физического образования 14
-
Различия физического образования исследователей и преподавателей , 15
-
Физические задачи в профессиональном физическом образовании,.... . „ 18
-
Роль задач: в физическом образовании 18
-
Проблема решения задач при подготовке исследователей и преподавателей в литературе...22
-
Особенности решения физических задач
в студенческих группах разного профиля 24
2. Индивидуальные образовательные траектории
в профессиональном физическом образовании 33
-
Индивидуализации высшего образования... 33
-
Роль личностной ориентации образования 35
в подготовке преподавателей и исследователей
2.3. Индивидуализация при решении физических
задач .37
2.3.1, Существование индивидуальных
образовательных траекторий 37
2.3.2. Роль циклов физических задач в
развитии личностных качеств студентов 39
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ I 44
ГЛИВА. II. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЦИКЛОВ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ , 46
1. Циклы физических задач как средогво реализации
индивидуальных образовательных траекторий 46
-
Системы задач в преподавании физики 46
-
Требования к циклам физических задач
и основания их разработки 48
1.3. Возможности использования циклов
физических задач в учебном процессе в вузе 51
1.4. Циклы физических задач на различных
этапах обучения. 54
2. Механика 57
-
Кинематика 57
-
Динамика материальной точки 63
3. Термодинамика .66
4. СюатисяЕическая физика 74
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II , 83
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИКЛОВ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 84
1. Организации и структура педагогического
эксперимента 84
2. Состояние дифференциации профессионального
физического образования 89
3. Результаты формирующего эксперимента 94
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
БИБЛИОГРАФИЯ 108
4 і
ПШПСЖЕНИЯ , І-ЛІ.1
ПРИЛОЖЕНИЕ І. І^ясп задач по кинемаиике.... - і .П.1
ПРИЛОЖЕНИЕ II. Xfyaot задач по динамике *ЇІ.18
ПРИЛОЖЕНИЕ III. І^ясл задач по термодинамике .П.22
ПРИЛОЖЕНИЕ IV. Цикл задач по статистической физике .П.41
Введение к работе
Проблема индивидуализации обучения уже давно стала неотъемлемой частью педагогических и научно-методических исследований. Но только сейчас, в условиях построения гражданского общества, когда все большую ценность приобретает личность, ее права и свободы, идея индивидуализации образования становится насущной потребностью общества, и потому именно теперь она может быть раскрыта во всей своей широте и многоплановости. При этом на первый план выходит глобальная проблема создания личностно-ориентированной гуманистической парадигмы образования.
Физика, как наука, вышедшая на Оолее высокий, по сравнению с другими естественными науками, уровень методологии, и поэтому оказывающая значительное влияние на становление естественнонаучного мировоззрения, формирование и развитие личностных качеств изучающих ее людей, обладает огромным гуманистическим потенциалом, который несомненно должен раскрываться в процессе обучения, чем будет обеспечиваться личностная ориентация физического образования.
Необходимо отметить, что проблемы индивидуализации долгое время рассматривались лишь на уровне среднего образования, вопросы же личностной ориентации физического образования в высшей школе не ставились. Те преподаватели вузов, кем эта проблема осознавалась, решали ее на чисто интуитивном уровне, например, вовлекая способных студентов в научную работу, давая им дополнительные экспериментальные или теоретические задания, занимаясь с ними индивидуально. Однако такое решение нельзя считать достаточным, поскольку при этом подходе не снимаются вопросы/ касающиеся личностной ориентации непосредствеіЬіо в учебном процессе.
Концепция личностно ориентированного образования положена в основу обновления содержания и структурных преобразований сети высших учебных заведений: введение системы многоуровневого высшего образования, в том числе и профессионального физического образования, и такой формы обучения как бакалавриат, причем некоторые вузы России, в том числе РГПУ им, А. И. Герцена, одновременно ведут подготовку и бакалавров физики, и учителей физики.- Естественно, что физическое образование этих категорий студентов должно иметь объединяющие черты, а так же - и соответствующе особенности, для учета чего недостаточно различия только в учебных планах по физике, но требуется обоснование и разработка системы методического обеспечения учебного процесса. На современном этапе это противоречие между структурой образования и существующим методическим обеспечением учебного процесса проявилось наиболее отчетливо. Кроме того, следует принимать во внимание имеющиеся в системе профессионального физического образования противоречия между: требованиями общества к подготовке специалистов в области физики и действительным состоянием этой подготовки; стремлениями студента и возможностями их реализации; - задачами обучения соответствующей теме и возможностями студента в достижении поставленных учебно-воспитательных целей, в число которых входят и навыки учебно-познавательной деятельности.
Для преодоления этих противоречий возникла необходимость разработки методической системы обучения физике в вузах, обеспечивающей ориентацию на личность студента, в условиях многовариантности профессионального физического образования.
Таким образом, актуальность данного исследования, посвященного вопросам разработки путей построения индивидуальных образовательных траекторий при обучении физике в вузе и, в частности, при решении задач, как неотъемлемой части физического образования, обусловлена: социальной потребностью в изучении -проблемы физического образования будущих исследователей и будущих учителей; необходимостью разработки содержания и способов учета различий в физическом образовании указанных категорий студентов; потребностью в выработке средств реализации идей личностно ориентированной образовательной парадигмы в профессиональном физическом образовании.
Объектом данного исследования стал процесс решения задач до физике, как неотъемлемый компонент физического образования.
Предметом исследования является методическая система решения физических задач, направленная на индивидуализацию обучения физике в вузе.
Цель исследования: определение и обоснование возможностей осуществления дифференциации физического образования при подготовке исследователей в области физики и преподавателей физики на практических занятиях по решению задач и разработка личностно ориентированной методики проведения занятий с использованием систем задач.
При формулировании гипотезы мы исходили из следующих положений:
1. Решение физических задач ' является неотъемлемым компонентом физического образования.
2. Решение физических задач создает объективные возможности как для глубокого понимания общего характера физических закономерностей , гак и для приложения имеющихся знайий к конкретным реальным системам.
3. Решение физических задач предоставляет возможности для выбора индивидуальных образовательных траекторий, следования собственным склонностям и психологическим особенностям и для развития личностных качеств студентов.
Таким образом, гипотеза исследования состоит в том, что использование циклов физических задач и разработка методики их применения создадут объективные возможности для оптимизации процесса обучения, повышения уровня компетентности подготавливаемых специалистов в области физики, путем повышения степени осознанности и обоснованности выбора, развития самостоятельности и независимости мышления студентов и ориентации физического образования на их будущие профессиональные потребности.
Для проверки гипотезы и достижения цели исследования решались следушие задачи:
1. Проанализировать характер физического образования, получаемого в университетах и педагогических институтах, и выявить общие и разнящиеся положения.
На основе анализа психологической, педагогической и методической литературы определить роль индивидуализации образования в процессе обучения физике в вузе.
Исследовать возможности решения физических задач в университетах и педагогических вузах для выявления, формирования и развития личностных качеств студентов.
4. Выявить дидактические условия оптимизации процесса решения физических задач.
Выявить требования к отбору задач для практических занятий по решению физических задач и принципы построения циклов задач по физике.
Определить критерии эффективности применения циклов физических задач при проведении практических занятий по решению задач в педагогических вузах и университетах.
Разработать удовлетворяющие выявленным требованиям циклы физических задач по некоторым разделам общей и теоретической физики.
Экспериментально подтвердить эффективность предлагаемой методики использования циклов физических задач в профессиональном физическом образовании в плане обеспечения единства процесса формирования физических знаний и развития личностных качеств студентов,
Логика исследования включала следующие этапы:
1. Общее ознакомление с проблемой исследования и определение ее границ.
2. Изучение опыта преподавания физики в университетах и педагогических вузах.
Формирование целей и разработка гипотезы исследования.
Поиск адекватных методов исследования.
Исследование возможностей решения задач в реализации индивидуальных образовательных траекторий.
Создание и научное обоснование целостной методический системы проведения практических занятий по решению задач в группах будущих учителей физики и бакалавров физики.
8, Определение критериев эффективности применения разработанной методики преподавания физики в группах будущих учителей и будущих исследователей.
9, Организация и проведение- констатирующего и формирующего этапов педагогического эксперимента.
10, Обобщение теоретико-экспериментальных данных *
Для решения поставленных задач, в соответствии с логикой исследования^ использовались следующие методы исследования:
1, Анализ методологической, психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования с целью определения методологических основ исследования.
2. Научно-методический анализ содержания учебных планов, программ, учебных пособий по курсам общей и теоретической физики для университетов и педагогических вузов.
3. Научно-методический анализ содержания учебных физических задач.
4. Изучение опыта организации и проведения практических занятий по решению физических задач в группах будущих исследователей и будущих учителей.
5. Проведение педагогического эксперимента „ Методологическую основу исследования составляют общие принципы дидактики и методологические принципы физики, достижения и тенденции развития общей и частной методик физики, теоретические и практические обобщения возрастной психологии
Обоснованность и достоверность научных результатов и выводов обеспечивается : - всесторонним анализом исследуемой проблемы; использованием разработанных методик исследования, адекватных поставленным целям; соблюдением основных педагогических требований к организации педагогического эксперимента; - согласованностью прогнозов исследования и результатов, полученных в ходе педагогического эксперимента.
Критерии эффективности предлагаемой методики: - уровень физического понимания; степень понимания профессионально значимых качеств физических знаний; уровень обоснованности выбора студентами профиля обучения; - уровень развития мышления. Научная новизна состоит в том/ что
1) дифференциация подготовки исследователей и преподавателей в вузе в предметной области "физика", в условиях многоуровневого физического образования/ впервые стала предметом специального исследования;
2) в отличие от всех предшествующих работ, в которых индивидуализация и личностная ориентация образования рассматривались для уровня средней школы, в данном исследовании эти идеи впервые применены к анализу процесса обучения в высшей школе,
Теоретическое значение исследования заключается в следующем.
1. Научно обоснована и сконструирована методическая система использования циклов физических задач в вузе, которая обеспечивает ориентацию на профессиональные и индивидуальные образовательные потребности студентов.
2. Выявлены и обоснованы требования к циклам физических задач, выполнение которых позволит использовать циклы для реализации индивидуальных образовательных траекторий на практических занятиях по решению задач в университетах и педагогических вузах.
Практическое значение работы заключается в нахождении и внедрении в учебный процесс в университетах и педагогических вузах способов оптимизации практических занятий по решению задач. С этой целью разработаны циклы физических задач и методические рекомендации по конструированию и использованию таких циклов.
Апробация и внедрение результатов осуществлялись на факультете физики Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена, на физическом факультете Санкт-Петербургского государственного университета. Основные результаты докладывались и обсуждались на Герценовских чтениях {секция методики обучения физике, 1996,1997), на региональной научно-методической конференции (Санкт-Петербург, 1997).
На защиту выносятся следукшие положения:
1.Профессиональная подготовка физиков-исследователей и преподавателей физики может быть дифференцирована путем применения методики, основанной на построении индивидуальных траекторий обучения в рамках базовой науки.
2. Целенаправленно организованные циклы физических задач обеспечивают дифференциацию подготовки в вузах физиков-исследователей и учителей физики.
3.Циклы физических задач, позволяя сделать процесс решения задач наиболее оптимальным, являются универсальным средством реализации индивидуальных образовательных траекторий студентов на практических занятиях по решению задач в вузе.
4.Решение физических задач в рамках циклов, обеспечивающих максимальную вариативность образовательных траекторий, развивает физическое мышление, способствует более четкому самоопределению в образовании, что в итоге повышает уровень компетентности подготавливаемый: специалистов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и четырех приложений. Общий объем текста - 185 страниц, из которых 122 страницы составляет основной машинописный текст. Работа содержит 16 рисунков, 10 таблиц и 3 диаграммы. Список использованной литературы включает 164 наименования.
