Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КУРСА ЛЕКЦИЙ ПО ФИЗИКЕ НА ПОДГОТОВИТЕЛЬ НОМ ОТДЕЛЕНИИ 32
I. Образование трудящихся - социальная необходимость 32
2. Теоретическое мышление как основа восприятия физики 35
3. Лекции - главная форма изложения нового материала 46
4. Перспективность 51
5. Активизация обучения на подготовитель ном отделении 57
6. Роль математического аппарата в лекционном курсе физики 69
7. Принципы построения лекционного курса... 73
8. Структура курса физики на подготовительном отделении 83
Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИКИ И ТЕОРИИ КОЛЕБАНИЙ НА ПОДГОТОВИТЕЛЬНОМ ОТДЕЛЕНИИ 96
I. Кинематика 96
2. Динамика 119
3. Энергия. Работа 134
4. Гармонические колебания 140
5. Затухающие колебания (почти гармонические) 147
б. Сложение колебаний 148
7. Вынужденные колебания 149
8. Автоматические и параметрические колебания 151
9. Основы специальной теории относительности 154
Глава 3. ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМОЙ МЕТОДИКИ 159
I. Актуальность и доказательность исследования 159
2. Результаты анкетирования 165
3. Организационные меры по улучшению работы подготовительных отделений 204
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 208
БИБЛИОГРАФИЯ 213
- Образование трудящихся - социальная необходимость
- Кинематика
- Актуальность и доказательность исследования
Введение к работе
Развитие социалистического способа производства и научно-техническая революция требуют повышения образовательного уровня трудящихся. Поэтому в стране введено всеобщее среднее образование, выпускники профессионально-технических училищ получают аттестаты зрелости. В целях дальнейшего улучшения системы среднего образования в качественно новых условиях, Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР приняли постановления "О дальнейшем совершенствовании обучения, воспитания учащихся общеобразовательных школ и подготовки их к труду" /12/ и "О дальнейшем совершенствовании процесса обучения и воспитания учащихся системы профессионально-технического образования"/13/. Красной нитью через эти постановления проходит ленинская мысль: "Нельзя представить себе идеала будущего общества без соединения обучения с производительным трудом молодого поколения: ни обучение и образование без производительного труда, ни производительный труд без параллельного обучения и образования не могли бы быть поставлены на ту высоту, которая требуется современным уровнем техники и состоянием научного знания" Д, с.485/.
Это в равной мере относится как к среднему, так и к высшему образованию. В послевоенные годы количество выпускников школы неуклонно увеличивалось, росли конкурсы в вузах и все большее число окончивших среднюю школу поступало на производство. В этих условиях уменьшился процент принимаемых по конкурсу рабочих и колхозников, что привело к нежелательному изменению классового состава студенчества. "Повышается роль рабочего класса в жизни общества. Растет его численность. Ныне в стране около 80 миллионов рабочих -две трети занятого населения. Значит, рабочий класс стал у нас не просто самым многочисленным классом, но и большинством трудового народа" /9, с.52/. Эта тенденция прослеживалась давно, и ей противоречило снижение процента рабочих и колхозников среди студентов советских вузов. Возникла необходимость помощи представителям рабочего класса и крестьянства при поступлении в вузы, и Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление, в котором сказано:"В целях повышения уровня общеобразовательной подготовки рабочей и сельской молодежи и создания ей необходимых условий для поступления в высшие учебные заведения Центральный Комитет КПСС и Совет Министров Союза ССР постановляют:
I. Признать целесообразным,начиная с 1969 года, создание при высших учебных заведениях подготовительных отделений...
3. На подготовительные отделения принимаются лица с законченным средним образованием из числа передовых рабочих, колхозников и демобилизованных из рядов Вооруженных сил СССР. Молодые рабочие и колхозники,поступающие на подготовительные отделения,должны иметь стаж практической работы не менее одного года. Отбор и направление молодежи на эти отделения осу- ществляется непосредственно руководителями промышленных предприятий, строек, организаций транспорта и связи, совхозов, колхозов, командованием воинских частей по рекомендациям партийных, комсомольских и профсоюзных организаций..."/15,с.517, 518/.
На данном этапе развитое социалистическое общество решает важнейшую социальную задачу стирания граней между классами и социальными группами. "Наша цель - создание общества, в котором не будет деления людей на классы" /9, с.52/. "КПСС уделяет неослабное внимание дальнейшему упрочению союза рабочего класса, крестьянства и интеллигенции, укреплению социального и интернационального единства советского народа. Эти процессы постепенно ведут к бесклассовой структуре общества в главном и основном еще в рамках развитого социализма" /92/. Для этого необходимо планомерное развитие рабоче-.. крестьянской интеллигенции, повышение образованности рабочих и колхозников.
Таким образом, подготовительные отделения призваны решать эту социальную задачу, в частности, помочь лучшим представителям рабочего класса и крестьянства поступить в вузы, успешно их окончить, стать достойными руководителями производства и обеспечить создание материальной базы коммунизма. В этом смысле подготовительные отделения наследуют прогрессивные традиции и установки рабфаков тридцатых годов, с учетом современных условий развитого социализма в нашей стране.
В предвоенные и первые послевоенные годы главной целью обучения в средней школе была подготовка к последующему пос-' туплению в вуз. Лучшие выпускники средней школы поступали в высшие учебные заведения и успешно их заканчивали. Остальные ' - 7 -выпускники после недолгого производственного обучения попадали на производство, причем их знаний было достаточно для успешной работы на заводе или на фабрике. Даже не окончив среднюю школу, молодой человек мог успешно трудиться на производстве. Но научно-техническая революция требует все более подготовленных рабочих, растет значение их теоретической подготовки. "Меняется и сам характер труда современного рабочего. Этот труд все больше наполняется интеллектуальным содержанием" /9, с.52/. Поэтому изменяется содержание и направленность школьного образования.
В настоящее время основной функцией средней школы становится подготовка хорошо образованных рабочих и колхозников эпохи развитого социализма. Школа должна выпускать эрудированных, воспитанных и трудолюбивых молодых людей, технически и морально подготовленных к производительному труду. Функция подготовки поступающих в вузы становится производной. В условиях все возрастающего количества выпускников средней школы растут конкурсы при поступлении в вуз, и не все желающие прямо со школьной скамьи попадают в студенческие аудитории. Многие из них предварительно проходят школу производства у станков, на животноводческих фермах, комплексах, в мастерских и в поле.
Известно, что лучшие инженеры выходят из тех студентов, которые уже работали по избранной специальности и досконально знают производство. Следовательно, желательно поступление в технические вузы наибольшего числа рабочих, имеющих достаточный стаж работы на определенном производстве. Но такие молодые люди часто в школе имели успеваемость ниже средней, нес- -8 -колько лет не учились и основательно забыли школьный курс. Естественно, что в условиях общего конкурса эти наиболее перспективные для производства кадры находятся в худших условиях по сравнению со вчерашними школьниками. Льготный прием производственников несколько "уравнивает" шансы при поступлении,но в процессе учебы снова проявляются преимущества недавних выпускников школы. Поэтому существенно помочь лучшим представителям рабочего класса и колхозного крестьянства поступить в вузы и успешно их закончить могут только подготовительные отделения. "Цель этих отделений - повысить уровень общеобразовательной подготовки рабочей и сельской молодежи, создать ей необходимые условия для поступления в высшие учебные заведения - должна рассматриваться в рамках общей системы мер, определяющих продвижение нашего общества к обществу классово однородному, где будет достигнуто действительное равенство не толь-ко в правах, но и в реальных возможностях их полноценного использования. С этих позиций подготовительные отделения выступают как такое образовательное учреждение, которое, во-первых, обеспечивает осуществление принципа равных возможностей для рабочей и колхозной молодежи и, во-вторых, служит расширению социальной базы формирования советской интеллигенции как общенародной интеллигенции, представляющей все социальные классы и группы нашего общества" /43, с.328/.
Партия организует рентабельное высокопроизводительное производство на основе режима экономии и интенсификации. "Во главу угла выдвигается сегодня задача продумать и последовательно осуществить меры, способные дать больший простор действию колоссальных созидательных сил, заложенных в нашей -9--экономике" /10, сЛЗ/.
Одной из таких мер является укрепление руководящих кадров в промышленности и сельском хозяйстве, чему способствует успешная работа подготовительных отделений вузов.
Педагогическая работа на подготовительном отделении многогранна, но важнейшим в ней является учет особенностей контингента слушателей. Многолетние личные наблюдения за работой слушателей, анализ результатов собеседований, проводимых при зачислении, беседы со слушателями и результаты анкетирования, мнения других преподавателей и авторов диссертаций, посвященных работе подготовительных отделений, анализ работы подготовительных отделений других вузов позволяют нам сформулировать следующие особенности поступающих:
Слушатели подготовительных отделений в среднем старше студентов первых курсов, многие обзавелись семьями, что существенно влияет на их целеустремленность и материальное положение.
Многие слушатели имеют производственный стаж по выбранной специальности 2-3 года или даже больше.
Большинство слушателей неважно училось в школе - основные отметки в аттестатах "удовлетворительно", - имеет как минимум 2-3 года перерыва в занятиях, на собеседованиях не обнаруживает сколько-нибудь значительных знаний по физике. Отметим, что некоторые основы знаний математических дисциплин слушатели имеют. Э.Я.Шипук специально изучала уровни знаний поступающих: "... знания большинства слушателей (при приеме в КИСИ и КПИ) (35-37$) находятся на формальном уровне, зна-ния 15% - 11% слушателей находятся на уровне стандартных - 10 -операций, и только 9% - 10% слушателей показали аналитико-син-тетический уровень знаний, 38 - 59% слушателей показали отсутствие даже фактических, формальных знаний" /122, с.10/.
Некоторые слушатели не хотят учиться, а многие - не умеют, не верят в свои силы и возможности, сам процесс обучения вызывает у них рефлекторный страх.
Заметная часть слушателей прошла службу в Советской Армии, они сознательны, дисциплинированы. Среди слушателей велика партийная и комсомольская прослойка.
Почти все слушатели сознательно выбрали вуз и данную специальность, хотят овладеть ею и в дальнейшем посвятить ей жизнь.
Бее слушатели понимают свое социальное положение, горят желанием принести посильную пользу производству и готовы отдать все силы для развития народного хозяйства эпохи зрелого социализма. Это взрослые люди со сложившимися гражданскими и политическими убеждениями.
Р.В.Кантор приводит особенности контингента слушателей в педагогических институтах, но многие из них почти дословно можно отнести и ко всем остальным институтам: "контингент слушателей подготовительных отделений отличается большой разнородностью... характеризуется в целом низким уровнем готовности к обучению" /56, с.З/.
Н.й.Аксененко приводит характерные особенности учащихся вечерних школ, которые во многом сходны с особенностями наших слушателей; "I) неоднородность класса по профессиональному составу, возрасту, стажу работы, 2) низкий уровень знаний, 3) неуверенность в себе, 4) ограниченный бюджет времени, - II -
5)несистематическая посещаемость, 6) отсутствие опыта в сочетании учебы и работы, усталость, ?) неумение распределить своё свободное от работы на производстве время, 8) отрицательное отношение к учебе, пониженные познавательные интересы" /16, с. 19/. Аналогична и оценка знаний: "Отличительной чертой контингента вечерних школ последних лет является и то, что в большинстве своем поступающие в БСШ имеют весьма низкий уровень знаний. Проводившееся НИИ вечерних и заочных школ в начале 1967-68 учебного года изучение уровня знаний учащихся показало, что при перерыве в учебе в 2 года утрачивается более половины знаний,., а при перерыве в пять лет - свыше 80% "/Кэ с. 17/.
Педагогический анализ особенностей контингента исключает их разделение на положительные и отрицательные. Есть факторы заведомо положительные - 2, 5, 6, 7 - их необходимо использовать в процессе обучения. А, например, возраст слушателей нельзя считать только положительной или отрицательной особенностью, но с ним нужно считаться и учитывать его в процессе преподавания. Даже такая на первый взгляд отрицательная особенность, как отсутствие знаний по физике, при правильной методике изложения может быть использована - не нужно слушателей переучивать, можно иначе преподнести "пройденный" материал. Наша задача - построить методику преподавания физики с учетом всех особенностей данного контингента.
Так, при преподавании физики исключаются ссылки на изученные в школе закономерности и сводится к минимуму использование школьного математического аппарата. Одной из первых педагогических задач является внушение слушателям убеждения в - 12 -возможности нормального процесса обучения и успешного преодоления всех теоретических и практических трудностей при условии систематической работы и выяснения всех возникающих вопросов. В процессе преподавания полностью исключается "выучивание" учебного материала, "зубрежка", а ограниченность времени лишает нас возможности сколько-нибудь систематического повторения. Зато сознательность и целеустремленность слушателей, наряду с их возрастными особенностями позволяют широко использовать в процессе обучения теоретическое мышление. "Практическое мышление, связанное с непосредственно воспринимаемой ситуацией, опосредуется логическими компонентами, теоретическим мышлением. Взрослым часто в жизни приходится решать различного рода практические задачи. Успешное их решение зависит от гибкости во взаимосвязях компонентов мышления" /107, с.16/.
Итак, возникла педагогическая проблема содержания образования на подготовительном отделении с учетом специфики последующего обучения в конкретном вузе. В частности, проблема содержания физического образования на подготовительном отделении.
Известно, что даже лучшие школьники на пороге высшей школы испытывают определенные трудности. Наши слушатели теоретически хуже подготовлены, чем большинство выпускников школы, прямо поступающих в вуз, и без специальной подготовки их ожидают большие трудности, особенно на первых двух курсах вуза. Поэтому педагогически целесообразно на подготовительном отделении совместить такой процесс перестройки с усвоением программного материала. Вот почему на подготовительном отделении приняты вузовские методы проведения занятий - читаются лекции, проводятся семинары и физический практикум. Сформулируем цели педагогической работы на подготовительном отделении. -> - ІЗ -
Программа изучения физики на подготовительном отделении /93/ требует знания почти всех фундаментальных вопросов школьного курса. Поэтому первой целью преподавания на подготовительном отделении является практически полная проработка основ элементарной физики как базы для последующего обучения.
Изучение физики должно способствовать воспитанию диалек-тико-материалистического мировоззрения. Такие основополагающие понятия, как материальность Вселенной, движение материи, пространство и время, познаваемость мира, развитие теорий и их проверка, связь теории с практикой, практика как критерий истины, диалектика развития науки и производства должны быть не только сформулированы и подтверждены соответствующими примерами, но будут неоднократно упоминаться и использоваться в дальнейшем изучении курса физики. Так, при переходе к изучению каждого следующего раздела надо вернуться к определению физики. Рассматривая различные виды движения материи, необходимо напомнить, что энергия является наиболее общей мерой такого движения. Изучая агрегатные переходы вещества, надо вспомнить один из основных законов диалектики - о переходе количества в качество и т.д.
Вопросы воспитания марксистско-ленинского мировоззрения в курсе физики имеют особое значение, т.к. именно в этом курсе слушатель сталкивается с убедительными доказательствами правильности этого мировоззрения. Следовательно, построение системы знаний в соответствии с задачей развития и закрепления диалектико-материалистического мировоззрения является в т о - и —і— ч „ і , „ ни».-—.1.-..1 ^«1^ , іти> ,.- и, - ,ц. т ., .м- „и „. рой целью обучения на подготовительном отделении. Но этого мало.
Как показывает опыт работы подготовительных отделений, многие слушатели, практически без конкурса поступившие в вуз, не справляются с трудностями изучения общетеоретического цикла предметов на первых двух курсах института и покидают его. "... отсев слушателей в процессе учебы до 20%... среди тех,кто поступает в вузы, значительная часть оказывается неспособной к продолжению обучения и отчисляется за неуспеваемость на первом курсе. На физико-математических факультетах педагогических институтов и в технических вузах ... таких "неудачников" набирается до 25%, при этом 1/3 их отчисляется по причинам несдачи экзамена по курсу общей физики" /52, с. 3/. "На первом курсе (БГУ) отчислено 21,5 процента выпускников подготовительного отделения физфака, 12,7 процента - с механико-математического, 11,3 процента - с химфака... У нас в Белоруссии подсчитано: четвертая часть принимаемых на подготовительные отделения через год, два, а то и три оставляет учебу. В абсолютном выражении получается примерно 1100 человек. Только в одной республике. А по стране?" /106/.
Наши графики, полученные усреднением данных по ряду вузов страны (рис. 4 - 10), подтверждают эту оценку. Усреднялись данные о численности слушателей и выпускников подготовительных отделений по двум группам вузов (разбиение используется в третьей главе): в первой 14 вузов с 14033 слушателями (таблица 5), во второй 7 вузов с 6727 слушателями (таблица б).
Таким образом, прослежена численность поступающих на подготовительное отделение 20760 человек по этапам: приняты на подготовительное отделение, зачислены на первый курс, переведены на второй курс, на третий курс, на четвертый курс. Ясно - 15 - . . прослеживается большой отсев бывших слушателей, особенно на первых курсах вузов. "Социальная зрелость, жизненный опыт, возраст слушателей являются факторами, которые должны обусловить сознательное отношение к учебе. Более высокий, чем у школьников, уровень абстрактного и логического мышления, повторность изучения курса наук должны .облегчить слушателям обучение...
В действительности практически на всех подготовительных отделениях происходит отсев слушателей во время учебного года, отсев слушателей, не сдавших выпускные экзамены, отсев студентов из числа бывших слушателей." /122, с.5/.
Заметим, что слушатели, которые преодолевают теоретические трудности первых лет обучения, на 4-ом и 5-ом курсах успешнее учатся, а затем лучше работают, чем их коллеги, пришедшие в институт прямо со школьной скамьи. "Как правило, к выпуску из университета бывшие слушатели подготовительного отделения приходят с более глубокими профессиональными знаниями, крепкой жизненной позицией... И на производстве затем быстро адаптируются, продвигаются вперед. Разумеется, речь идет о тех, кто "дотянул" до последних кур -сов" /106/. Этому способствует целый ряд факторов: производственный опыт, сознательность, убежденность в правильности выбора профессии, политическая грамотность. Естественно, подготовительные отделения должны помочь таким слушателям подгото-. виться к преодолению теоретического барьера в процессе обучения в институте, сделать их число как можно большим. Следовательно, третьей важнейшей целью обучения на подготовительном отделении является всесторонняя нацеленность преподавания на подготовку слушателей к последующему обучению' в институте - перспективность.
Поставив такие цели преподавания физики на подготовительном отделении и доведя их до сознания каждого слушателя, мы должны еще доказать ему, что эти цели достижимы, он может с ними справиться и успешно в дальнейшем учиться и работать: "... обучение является весьма важным стимулирующим средством, оказывающим влияние на структурные изменения психических функций... Умственный труд создает условия для упражняемости интеллектуальных функций, что способствует сохранению высокого уровня интеллектуального развития, обеспечивающего успешное продвижение человека по пути усвоения новых знаний и овладения умениями и навыками" /107, с.252/. Именно это сознание даст слушателю уверенность в своих силах, а последняя поможет в процессе систематической работы достижению поставленных целей. "Поэтому пробуждение у учащихся интереса к труду является одной из серьезных задач, стоящих перед учителем" /31,с.125/. Таким образом, преодоление неуверенности слушателей в себе -необходимое условие успешной работы подготовительного отделения.
Итак, можно кратко сформулировать три цели преподавания физики на подготовительных отделениях вузов:
Изучение элементарной физики как основы для последующего обучения.
Воспитание диалектико-материалистического мировоззрения.
Направленность процесса обучения на преодоление трудностей последующего изучения физики в вузе.
Принимая во внимание эти цели обучения, нельзя ограничиться простым восстановлением позабытого школьного материала, "... обучение физике на подготовительном отделении не может сводиться к формальному повторению школьного курса..." /5б,с.25/. "Анализ результатов работы ПО показывает, что простое дублирование школьного курса и школьной методики обучения не позволяет в отведенное время качественно подготовить слушателей к обучению в вузе" /66, оЛ/. Это невозможно из-за кратковременности обучения и особенностей контингента слушателей, но, самое главное, бесполезно. Так "подготовленный" слушатель был бы обречен на непреодолимые трудности первых курсов и отчисление за неуспеваемость, что подтверждается практикой работы подготовительных отделений многих вузов страны.
Восстанавливать забытый школьный курс нужно иначе, на иной теоретическом основе, приближая его по характеру и строгости изложения к вузовскому курсу, органически сочетая его с этим курсом как своеобразное введение в вузовскую физику. "... Обучаемый должен добывать знания в процессе творческого поиска, в результате содержательно и целенаправленно организованной самостоятельной работы, в деятельности, близкой к исследовательской" /101, с.4/.
Необходимо помнить, что решается достаточно широкая и важная психолого-социальная задача по вовлечению передовой трудящейся молодежи в процесс управления производством во время научно-технической революции, когда само производство не только растет невиданными темпами, но и качественно меняется с каждой пятилеткой. Создавая методику преподавания физики на подготовительном отделении, приходится постоянно учитывать трудности - 18 -последующего обучения в вузе: "... эффективность обучения на подготовительном отделении определяется успеваемостью выпускников подготовительного отделения в вузе'.'.. /122, с.133/.
Значит, нужна такая методика преподавания физики на подготовительном отделении, которая не только позволила бы усвоить программный материал, но и помогла бы слушателю преодолеть последующие теоретические трудности, особенно на первых курсах вуза. "Практика работы подготовительных отделений выявила потребность в перестройке всей методической схемы преподавания, призванной носить тем более основательный характер, что слушатели подготовительных отделений за сравнительно короткий период должны качественно освоить практически весь заключительный концентр среднего образования" /43, с. 332/.
Известно, насколько глубоко разработана методика преподавания физики в средней школе. Меньше разработана методика преподавания в вузе,, на которую в последнее время все чаще обращают внимание крупнейшие специалисты. Создан Научно-исследовательский институт проблем высшей школы. Преподавание на подготовительном отделении является новой самостоятельной формой обучения, "... хотя подготовительные отделения имеют некоторые черты сходства со средней общеобразовательной школой,но гораздо больше они от нее отличаются по ряду существенных признаков" /56, с. 21/."Работа на подготовительных отделениях отличается глубокой специфичностью, которая обусловлена неоднородностью состава слушателей по возрасту, жизненному опыту, по степени подготовленности и сроку окончания средней школы" /71, с.9/. Методика такого преподавания должна занять в системе методик различных форм обучения свое важное место, отве- чающее поставленной перед подготовительными отделениями социальной задаче.
Тринадцать лет "... подготовительные отделения, являющиеся своего рода подготовительными факультетами университетов и институтов,., целенаправленно формируют и отбирают свой контингент из передовой рабочей и колхозной молодежи и предоставляют своим выпускникам право поступления уже на собственно вузовское обучение без экзаменов" /43, с.327/.
Можно сказать, что институт подготовительных отделений себя оправдал: большинство поступающих через подготовительные отделения успешно учится и заканчивает институты. Но наблюдается и значительный отсев, наличие которого объясняется в некоторой степени отсутствием методики преподавания, учитывающей специфику подготовительных отделений, и направленностью программы только на поступление слушателей в вуз, без учета последующих трудностей обучения. Даже в диссертации читаем: "Основная задача подготовительного отделения - подготовка рабочей и сельской молодежи для поступления в вуз" /71, с.5/. Некоторую роль в отсеве играют безответственные рекомендации общественных организаций и администрации, посылающих на подготовительные отделения далеко не лучших молодых людей ("Лучшие и самим нужны", 106), которые не хотят и не могут учиться в вузе. "Мы смело говорил и об имеющихся проблемах, и о нерешенных задачах потому, что твердо знаем - эти проблемы, эти задачи нам по плечу, мы можем и должны их решить" /II/. Следовательно, актуальной является задача повышения эффективности подготовительных отделений, в частности, создание методики преподавания физики.
Первое время на подготовительных отделениях использовался опыт преподавания в школе, на подготовительных курсах, в физико-математических школах и т.д. В качестве учебных пособий рекомендовались школьные учебники и задачники, в лучшем случае "Элементарный учебник физики"/126/. Только с 1973 года появились учебные пособия, предназначенные для подготовительных отделений.
В 1973 г. вышел из печати "Курс физики для подготовительных отделений вузов" /41/, который отвечал целям работы подготовительных отделений и предлагаемой методике преподавания физики. В этом же году третьим изданием вышел и был рекомендован для подготовительных отделений "Сборник вопросов и задач по физике" Н.И.Гольдфарба /35/, рецензентом которого был автор. Крайне необходимо создание большого задачника для подготовительных отделений, пригодного для программированного обучения и индивидуализированных занятий.
В 1974 г. вышло четвертое издание "Основ элементарной физики" Ю.А.Селезнева, специально переработанное для слушателей подготовительных отделений. Высоко ценя Ю.А.Селезнева как методиста и преподавателя физики, должны отметить, что эта хорошая книга получилась не очень пригодной именно для подготовительных отделений: "Цель настоящего пособия - помочь при подготовке к приемным экзаменам по физике в высшие учебные заведения" /103, с.2/, "Как показывает практика, в условиях стремительного развития всех отраслей научных знаний абитуриентам перед поступлением в вуз требуется определенная и целенаправленная помощь. Особенно в ней нуждается тот, кто решает поступить в вуз спустя несколько лет после получения среднего об- , -21-разования. Именно этой категории абитуриентов прежде всего и адресуется эта книга" /103, с.7/, "Цель настоящего пособия -помочь подвести итог изучения элементарного курса физики, помочь систематизации знаний по физике, полученных в средней школе или в среднем специальном учебном заведении, помочь в сравнительно короткий срок повторить "школьную физику" перед вступительным экзаменом в высшее учебное заведение. Оговоримся сразу: наше пособие не заменит учебника по физике!" /103, с.9/. Все это хорошо и осуществлено в пособии, но целям преподавания физики на подготовительном отделении не удовлетворяет, а методике такого преподавания лишь способствует.
В 1978 г. вышел вторым изданием "Курс физики для подготовительных отделений вузов" /42/, в котором нашли отражение все выводы настоящего исследования. В том же году издана "Физика для поступающих в вузы", которая получила такой же гриф "Допущено MB и ССО СССР в качестве учебного пособия для слушателей подготовительных отделений вузов". "Книга предназначена в основном для чтения после изучения школьного курса физики и математики" /24, с.4/, "Книга может принести пользу всем, кто интересуется физикой и имеет склонность к изучению точных наук. Ее можно использовать на занятиях в школьных физических кружках, на факультативных занятиях по физике. Она, несомненно, окажется интересной для учителей физики средних школ, профессионально-технических училищ и техникумов. Книга будет полезна при подготовке к конкурсным экзаменам в высшие учебные заведения. По целому ряду вопросов она может представить интерес и для студентов вузов" /24, с. 5/.
Эта очень интересная книга для наших целей малопригодна, потому что предназначена по представлению авторов кому - угод-( - 22 -но кроме слушателей подготовительных отделений (о последних единственное упоминание - в цитированном грифе).
В.Г.Зубов задумал и, к сожалению, не успел написать серию книг "Начала физики", из которых издана "Механика". "Курс рассчитан на широкий круг читателей, желающих самостоятельно ознакомиться с важнейшими принципами и теориями физики в объеме, несколько более широком, чем это предусмотрено программами средней школы. Однако в первую очередь курс предназначен для лиц, самостоятельно готовящихся к поступлению в вуз, а также занимающихся на подготовительных отделениях вузов" /50, с. 8,9/. Много лет зная В.Г.Зубова, как отличного лектора и методиста, не сомневаемся, что полное издание "Начал физики", будь оно завершено, стало бы прекрасным пособием и для подготовительных отделений.
В Ї979 г. издана "Физика" Ф.Е.Фарбера с аналогичным грифом: "для подготовительных отделений медицинских высших учебных заведений". "Данное пособие выполняет две задачи. Оно позволяет повторить школьный курс физики в рамках программы для поступающих в вуз и подготовиться к учебе в медицинском институте" /118, с. 3/. Благодаря своей узкой направленности и, может быть, вынужденной нестрогости, пособие не отвечает целям подготовительного отделения, провозглашенным в настоящем исследовании.
По аналогичным соображениям не подходят для обучения на подготовительном отделении школьные учебники /58/, /25/,/82/, они лишены элементов новизны, построены на иных принципах и предназначены другому контингенту.
Очень хороша книга "Основы физики" Б.М.Яворского и А.А.Пинского /128/, но предназначена она учащимся физико-мате- - 23 -магических школ и отдельным школьникам, склонным к физическому образованию. Естественно, в качестве учебного пособия для подготовительных отделений ее рекомендовать нельзя. Правда, уважаемые авторы в третьем издании переработали книгу'(она издана с грифом "для подготовительных отделений"), но нам кажется, что "Основы физики" слишком объемны и фундаментальны для подготовительных отделений технических вузов.
Учебник для подготовительного отделения технического вуза должен быть адресован данному контингенту и нацелен на решение определенных методических задач.
Первые вопросы, требующие немедленного ответа - к а к и чему учить на подготовительном отделении? Первоначально предполагалось помочь слушателям восстановить забытый школьный курс. Нам представляется неоправданным тратить учебное время на такое бесполезное восстановление. Принимая во внимание перспективность обучения, следует научить слушателей по-новому работать в вузе. Для этого нужно помочь слушателям овладеть вузовскими методами обучения, научить их учиться; затем необходимо внушить слушателям уверенность в своих силах, убедить их в возможности успешного преодоления всех теоретических трудностей. "... наша главная задача... - повысить математическую культуру, развить теоретическое мышление слушателей подготовительного отделения, подготовить их к успешному обучению... и будущей работе по выбранной специальности" /101, с. 28/. Такая возможность подтверждается психологией. "Выступая в качестве стимулирующего фактора в развитии интеллекта во всех возрастных периодах зрелости, образование и обучение особенно эффективны в период ранней зрелости... Умственное развитие успешнее осуществляется в процессе учения,умственного напряжения" /107, с. 256/.
Таким образом, создание подготовительных отделений привело к возникновению педагогической проблемы преподавания на таких отделениях. Мы ограничимся разработкой методики преподавания физики в лекционном курсе для подготовительных отделений.
Преподавание физики на подготовительном отделении - это преподавание вузовскими методами школьного материала взрослым, сознательным слушателям, немного знающим школьную математику. Естественно, для такого преподавания нужны научно-теоретические изыскания, использующие важнейшие достижения психологии и педагогики. Вопросы психологии обучающихся, особенно, взрослых, а так же преподавания взрослым с учетом конкретных особенностей имеющегося контингента рассмотрены в первой главе настоящей диссертации.
В последние годы появляются методические работы, касающиеся различных сторон преподавания на подготовительных отделениях: /71/, /56/, /53/, /66/ и др. Многие учебные пособия адресуются непосредственно слушателям подготовительных отделений: /42/, /72/, /118/ и др.
Как сказано выше, невозможно достичь всех целей преподавания на подготовительном отделении простым повторением школьного курса. Необходимо такое изложение программного материала, которое доступно данному контингенту слушателей, очень сжато и в то же время полно и строго, математизировано и достаточно интересно взрослым слушателям. Кроме того, оно должно готовить слушателей к преодолению теоретических трудностей обучения в институте.
В 1971 году автор выдвинул гипотезу о возможности достижения целей преподавания на подготовительном отделении вуза при использовании обобщений в качестве узловых моментов курса и максшальной применении дедуктивного способа изложения обобщенного материала. При этом единственно возможно использование теоретического мышления слушателей, которое доступно контингенту подготовительных отделений. "Научить слушателей создавать и проверять обобщения - одна из задач подготовительных курсов" /104, с. 46/. "При изучении и в особенности при повторении материала и решении задач необходимо сделать соответствующие обобщения и специально подчеркивать их значение в курсе физики" /74,с.96/.
Наши слушатели - взрослые, опытные люди. Проводя с ними обобщения, полезно поставить изучаемое явление в соответствие с уже известным и усвоенным слушателями явлением, оперировать с которым им легко и приятно. "Непосредственное практическое приложение производственных знаний актуализирует теорию, изучаемую на базе личного опыта" /16, с.20/. Сопоставляя с такими усвоенными понятиями неизвестные изучаемые явления, мы не только обобщаем и укрупняем изучаемый материал, но и внушаем слушателям убеждение в посильности их работы, т.е. достижимости целей образования на подготовительном отделении. Именно здесь появляется возможность похвалить слушателей, а поощрение в процессе обучения на подготовительном отделении - это еще одна, может быть, неожиданная особенность контингента -играет заметно более важную роль, чем наказание.
Опираясь на возможности теоретического мышления слушателей, можно лекционный курс физики сделать переходным к последующему изучению физики в вузе. - 26 - '
Целью настоящей диссертации является разработка содержания и структуры лекционного курса и методики преподавания физики на подготовительном отделении. Предмет исследования - построение лекционного курса, позволяющего с данным контингентом за установленное время подготовить слушателей подготовительных отделений к последующей учебе в вузе.
В течение ряда лет подобное изложение курса практикуется в Московском ордена Трудового Красного Знамени электротехническом институте связи, на базе этого курса разработано учебное пособие /41/.
В соответствии с результатами настоящего исследования оно было переработано и дополнено вторым изданием /42/, подготовлено и сдано в редакцию третье издание.
Методологическое и дидактическое исследование проблемы обобщений в процессе преподавания дал В.В.Давыдов в книге "Виды обобщения в обучении" /37/. Значение теоретического мышления, в частности, научно-теоретических обобщений при изучении физики в средней школе достаточно подробно изложено в методической литературе - /49/, /96/, /89/, /80/, /86/, /87/. Всесторонне рассмотрен вопрос о теоретическом мышлении школьников в процессе познания курса физики в докторской диссертации В.В.Мултановского. "Важнейшее направление в решении основных задач совершенствования содержания обучения физике - повышении общеобразовательного и научного уровня, формировании современного способа мышления и научного мировоззрения, политехнической подготовки - определяется усилением роли теорети-ческих обобщений в курсе" /79, с. 22/.
На подготовительном отделении их роль особенно велика, ибо они являются эффективным и практически единственным доступным способом систематизации и повторения изучаемого материала.
Некоторые аспекты использования теоретических обобщений в процессе изучения физики на подготовительных отделениях втузов рассмотрел А.В.Купавцев /66/. Тщательно разработала методику формирования теоретических обобщений в механике Т.Н.Ба-бенкова: " внесение корректив в структуру курса механики и методики его преподавания, исходя из требований концепции теоретических обобщений, приводит к созданию более оптимальных условий для формирования у учащихся теоретических обобщений механики, что проявляется в росте осознанности их знаний" /19, с. 17/. Специальных исследований по использованию теоретического мышления слушателей в процессе чтения лекций по физике на подготовительном отделении нет.
Основными задачами настоящего исследования являются:
Анализ целей преподавания физики на подготовительном отделении.
Разработка применения математического аппарата, необходимого для повышения эффективности, строгости, усвояемости лекционного курса физики на подготовительном отделении.
Обоснование необходимости и возможности определенного усиления дедукции в лекционном курсе физики на подготовительном отделении.
А-. Использование принципа обобщающего изложения при изучении основных закономерностей и их применении в последующих разделах курса.
Таким образом, главная задача исследования состоит в обе.с- печении успешной учебы в вузе молодого передового производственника, его становления как образованного специалиста, сохранившего свой производственный опыт. Для этого проведен научно-методический анализ преподавания физики на подготовительном отделении, разработаны метод обобщающего изложения материала и методические рекомендации по применению этого метода в курсе физики на подготовительном отделении.
Для решения поставленных задач использовались следующие педагогические методы:
Анализ философской, научно-методической, психологической и физической литературы;
Наблюдение за работой слушателей на лекциях, семинарах и на лабораторных занятиях;
Опрос слушателей, проведение контрольных работ, защита лабораторных работ, прием коллоквиумов и экзаменов;
Анкетирование выпускников подготовительного отделения МЭИС разных лет обучения, обработка и сопоставление полученных ответов;
Обобщение работы разных преподавателей в различных московских вузах;
Анкетирование подготовительных отделений вузов страны.
Обсуждение работы подготовительных отделений на методических совещаниях (Совета ректоров вузов г.Москвы - МИФИ, 1975 г., в научно-методическом кабинете по высшему образованию и повышению квалификации MB и ССО СССР - 1979 г., MB и СССР и Совета ректоров вузов г.Москвы - МИСИ, 1979 г.).
Обсуждение рецензий на рукописи "Курса физики для подготовительных отделений вузов" (кафедра общей физики МИЭМ, проф. А.Г.Чертов - 1971 г., проф. Б.М.Яворский - 1972 г.,доц. , - 29 - *
Б.С.Беликов - 1972 г., доц. Н.Й.Гольдфарб - 1976,г., проф. Н.П.Калашников - 1983 г.). В процессе исследования: разработан лекционный курс физики для подготовительных отделений, его содержание, объем, структура и преимущественно дедуктивная методика изложения материала, концентрирующегося вокруг узлов обобщений; установлено минимальное количество математических знаний, необходимых для достаточно строгого и лаконичного построения курса, показана методика применения математического аппарата; выпущены два издания "Курса физики для подготовительных отделений вузов" /41/, /42/, в издательстве "Высшая школа" готовится третье издание; издан перевод /42/на армянский язык; установлена эффективность данной методики преподавания физики на подготовительном отделении.
Результаты исследования позволяют целенаправленно вести преподавание физики на подготовительных отделениях вузов. По разработанной методике с участием автора одиннадцать лет идут занятия на подготовительном отделении МЭИС. На результатах диссертационного исследования основано второе издание "Курса физики для подготовительных отделений вузов" /42/ и будущее третье издание. По отзывам преподавателей кафедры физики и других кафедр нашего института, ведущих занятия с бывшими выпускниками подготовительного отделения, по результатам анкетирования наших слушателей можно установить, что предлагаемая методика уменьшила отсев и увеличила процент успеваемости и качественный показатель выпускников подготовительного отделения. - зо -
Аналогичный вывод следует из анкетирования подготовительных отделений многих вузов страны, как показано в 3 главе настоящего исследования.
На основании собственного опыта работы, опыта работы преподавателей кафедры физики МЭИС, подготовительных отделений некоторых московских и периферийных вузов, использующих /41/ и /42/, результатов педагогического эксперимента А.В.Купавце-ва и его сотрудников со слушателями, использующими пособие /42/ /66, с. 22, 23/, опроса и анкетирования студентов разных лет обучения, прошедших через подготовительное отделение МЭИС, и учета успеваемости выпускников подготовительных отделений ряда вузов страны можно сделать вывод: более широкое использование обобщений и метода дедукции в изложении курса физики позволяет повысить эффективность овладения фундаментальными физическими понятиями, систематизировать эти понятия, выработать умение "физически" мыслить, дает возможность полностью избежать "зубрежки".
Это, в свою очередь, убеждает слушателей в возможности получения образования и правильности избранного пути, придает уверенность в собственных силах, ведет к полноценному развитию личности и подготовке настоящего специалиста и гражданина. А воспитанная уверенность в себе по закону "обратной связи" помогает учиться, развивает теоретическое мышление, позволяет осмыслить ряд труднейших тем, таких как динамика вращения твердого тела, закон сохранения энергии в механике, начала термодинамики, электромагнетизм, колебания и волны, квантовая оптика, а следовательно, подготавливает слушателей к последующему обучению в вузе и способствует развитию их диалектико- - ЗІ -материалистического мировоззрения.
Существенно новые результаты:
Сформулированы цели педагогической работы подготовительных отделений. Решен вопрос о принципах отбора содержания и методики изложения лекционного материала на подготовительном отделении с учетом его специфики, особенностей контингента, времени и целей обучения.
Для методической завершенности курса и подготовки к последующему обучению в вузе введен ряд новых тем, понятий и выводов, выходящих за рамки программы подготовительных отделений. Доказана педагогическая целесообразность и определен уровень необходимой математической подготовки слушателей, показано применение элементов векторной алгебры и математического анализа в курсе физики на подготовительном отделении.
На защиту выносится: анализ и формулирование целей обучения физике на подготовительном отделении вуза; разработанное содержание и структура лекционного курса физики на подготовительном отделении; методика чтения лекций по физике, использующая преимущественно метод дедукции; построение курса лекций по физике на основе принципа обобщающего изложения материала.
Образование трудящихся - социальная необходимость
Проблема повышения грамотности и технического образования трудящихся - одна из коренных проблем всякой революции. В царской России подавляющее большинство рабочих и крестьян было совершенно неграмотно. Проблема образования взрослых в России особенную остроту приобрела в конце XIX века, когда возникло развитое капиталистическое производство. Тогда же, проблема грамотности стала частью революционной работы в массах, т.к. сознательными революционерами могли стать только грамотные рабочие и крестьяне.
После Великой Октябрьской Социалистической революции перед молодой республикой Советов встала задача восстановления и развития народного хозяйства, для решения которой необходимо было ликвидировать неграмотность и создать свою рабоче-крестьянскую интеллигенцию. Появились школы грамотности, элементарные школы и школы повышенного типа, пролетарские университеты; в 1936 году были созданы неполные средние и средние школы взрослых, в 1937 - заочные школы. Так, наряду со средней школой для детей, школы взрослых позволили ликвидировать неграмотность. "По данным переписи населения грамотность населения РСФСР в возрасте 9-49 лет возросла с 28,4% 1897 года до 60,9f0 в 1926 году и Но задачи культурной революции требовали получения не только среднего, но и высшего образования рабочими и крестьянами, в массе своей только что научившимися читать и писать. В 1918 году по инициативе бюро московского коммунистического студенчества Наркомпрос создал первые подготовительные курсы, на которые принимались в первую очередь работающие не менее года и имеющие рекомендацию фабзавкома, комбеда или партячейки /57/.
Кинематика
Изложение этой темы связано с введением новых математических понятий, что делает ее достаточно трудной для восприятия. Трудности усугубляются полным отсутствием ссылок на ранее изученные темы.
Поэтому вначале нужно ввести некоторые определения. Из вводной лекции слушатели знают, что материя встречается в виде вещества и поля, причем рассматриваемые в механике тела состоят из вещества.
Предметом кинематики является описание движения тела в некоторой системе отсчета. Уже в определении механического движения как процесса изменения положения тела относительно других тел, принимаемых за неподвижные, содержится принцип относительности движения - первое обобщение.
Дается определение системы отсчета как совокупности тел, относительно которых рассматривается данное движение, и устройств для измерения расстояний и времени. С этими "неподвижными" телами отсчета обычно связывают некоторую систему координат. Подчеркивается, что одно и то же движение в разных системах отсчета выглядит различно, приводятся примеры такого различия.
Для рассмотрения конкретного явления приходится, в силу его неисчерпаемости,поневоле ограничиваться лишь некоторыми сторонами этого явления.Важно,чтобы эти стороны были существенными и их было достаточно."Идеальный объект является заместителем реального объекта и все закономерности в теории относятся к идеальному объекту и, таким образом, имеют к действительности не прямое, а опосредствованное отношение" /4-9, с. 98/. Всегда вместо явления рассматривается его упрощенная модель, и оно будет достаточно правильно описано, если модель содержит все существенные черты этого явления. Другими словами, надо абстрагироваться от несущественных подробностей явления. При этом заранее неизвестно, какие именно черты явления существенны, а какие - нет, это станет ясно после описания явления и сравнения его с экспериментом.
Актуальность и доказательность исследования
Подготовительное отделение МЭИС, как и многих других московских вузов, было организовано в 1969 г. Сразу же выяснилась принципиальная непригодность для подготовительных отделений школьных учебников и "Элементарного учебника физики", несмотря на все их положительные качества. Нужен был учебник, адресованный слушателям подготовительных отделений, учитывающий их специфику, и в 1970 г. авторский коллектив начал работу над таким учебником.
Первые два года лекции на подготовительном отделении читала Н.Н.Евграфова, следующие два года - автор. В процессе преподавания в 1971-72 гг. и, особенно в 1972-73 учебном году чтение лекций автор основывал на материале готовящегося к изданию пособия /41/, которое в самом конце 1973 г. поступило в продажу и в распоряжение наших слушателей. И преподаватели, и слушатели сразу почувствовали облегчение и смогли на практике оценить только что изданное пособие. Уже в 1971-72 учебному году автор ввел в лекционный курс физики рекомендуемые теперь математические положения, а в 1972-73 учебном году расширил тематику читаемых лекций, что тоже рекомендуется в настоящей диссертации.
В 1973-78 годах чтение лекций в МЭИС велось на основании учебного пособия /4-І/ преподавателями кафедры физики Г.И.Смирновой, С.С.Шматковой, А.С.Марковой при методическом участии авторов. С 1978 года преподавание ведется в соответствии с пособием /42/ и госбюджетной разработкой автора "Преподавание физи -ІбО-ки на подготовительном отделении вуза".
Аналогично строится преподавание в вузах, где используются эти пособия. В 1974 году автор изучал работу подготовительных отделений ряда московских вузов, в том числе подробно познакомился с работой подготовительных отделений МИФИ, МГУ, МЭИ. Это изучение и семинар преподавателей физики подготовительных отделений вузов г. Москвы, созванный Советом ректоров вузов 24-.ІУ.74 г., позволили установить методический разнобой в изучении физики на подготовительных отделениях, отсутствие программы и единых рекомендаций, отсутствие материальной базы практикумов и методики преподавания. Тогда же выяснились особенности контингента подготовительных отделений, которые существенно влияют на построение всего преподавания, в том числе - физики. С этого времени автор начал работу над темой данной диссертации.
В ходе исследования было установлено, что многие слушатели подготовительного отделения МЭИС и ряда других вузов, сравнительно легко попадающие в институт, в дальнейшем не выдерживают теоретических трудностей обучения, особенно на первых двух курсах, и оставляют вуз.
