Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние проблемы обучения физике в профессио нальной школе 23
1.1. Задачи подготовки учащихся и специфика общеобразовательного курса физики в профессиональной школе 24
1.1.1. Проблема подготовки конкурентоспособного специалиста 28
1.1.2. Дифференциация как необходимое условие общеобразовательной подготовки в профессиональной школе 36
1.1.3. Сущность понятия «дифференцированное обучение физике» применительно к профессиональному образованию 45
1.2. Мировые тенденции развития системы профессиональ
ного образования в промышленно развитых странах 58
1.2.1. Сущность и взаимосвязь тенденций развития сис
темы профессионального образования 59
1.2.2. Проблема соотношения общего и профессионального образования 67
1.2.3. Возрастание роли общего образования в системе базовой подготовки специалиста в условиях интеграции России в мировой рынок труда 79
1.3. Основные этапы в изменении подходов к преподаванию физики в отечественной профессиональной школе 82
1.4. Состояние практики преподавания физики в системе начального профессионального образования 93
Выводы по главе I 111
Глава II. Теоретические основы отбора содержания курса физики для профессиональной школы и его структурирования 115
2.1. Цели обучения как фактор определения содержания курса физики в системе НПО 117
2.2. Подходы к отбору содержания общеобразовательной подготовки по физике в системе НПО 132
2.2.1. Курс физики в системе общего среднего образо вания: инвариант содержания 132
2.2.2. Принцип профессиональной направленности и реализация личностно-гуманитарной парадигмы образования при обучении физике 139
2.3. Принципы конструирования и критерии отбора содержания курса физики для профессиональной школы 152
2.4. Специфика учебно-познавательной деятельности учащихся и особенности обучения в системе НПО 165
2.4.1. Формирование технического мышления 169
2.4.2. Формирование учебной мотивации у учащихся профессиональных училищ 175
2.4.3. Формирования профессионально значимых умений 181
2.4.4. Формирования эмоциональной сферы учащихся в учебной деятельности 191
2.5. Концепция содержания курса физики в профессиональной школе 196
Выводы по главе II 208
Глава III. Основы методики обучения физике в профессио нальной школе 213
3.1. Технология разработки программы профилированного курса физики 214
3.2. Методика формирования профессионально значимых знаний и умений на занятиях по физике в профессиональной школе 244
3.3. Методика организации эмоционально ориентированного обучения в процессе учебной деятельности на занятиях по физике 263
Выводы по главе III 280
Глава IV. Педагогический эксперимент 283
4.1. Организация и методика проведения педагогического эксперимента 283
4.2. Поисковый эксперимент 290
4.3. Обучающий эксперимент 307
Выводы по главе IV 334
Глава V. Подготовка учителя физики для учреждений начального профессионального образования 337
5.1. Состояние проблемы подготовки учителя для профес сиональной школы 337
5.2. Теоретические основы подготовки учителя физики для профессиональной школы 340
5.3. Методика организации процесса специальной подготовки студентов для работы учителем физики в профессиональной школе 358
5.4. Послевузовское непрерывное повышение квалифика ции преподавателя физики профессиональной школы 366
Выводы по главе V 373
Заключение 377
Библиография
- Дифференциация как необходимое условие общеобразовательной подготовки в профессиональной школе
- Подходы к отбору содержания общеобразовательной подготовки по физике в системе НПО
- Методика формирования профессионально значимых знаний и умений на занятиях по физике в профессиональной школе
- Методика организации процесса специальной подготовки студентов для работы учителем физики в профессиональной школе
Дифференциация как необходимое условие общеобразовательной подготовки в профессиональной школе
Проанализированы, на фоне развития отечественной системы профессионального образования, различные этапы организации процесса обучения физике в отечественной профессиональной школе на протяжении 20-го столетия.
Приведены результаты констатирующего эксперимента (показавшие состояние практики преподавания физики в системе НПО), которые позволяют констатировать актуальность проблемы исследования и необходимость определения критериев обеспечения базовой общеобразовательной естественнонаучной подготовкой по физике, разработки концепции содержания курса физике, создания модели профилированной учебной программы по физике; а также разработки технологий обучения физике, учитывающих специфику целей обучения в учреждениях НПО.
Во второй главе «Теоретические основы отбора и содержания курса физики для профессиональной школы и его структурирование» в процессе нашего исследования были определены: цели обучения, подходы к содержанию курса, принципы и критерии отбора содержания в условиях дифференцированного подхода и особенности учебно-познавательной деятельности учащихся системы НПО.
Проведена классификация целей обучения физике как основного фактора содержания курса, с выделением общих (воспитательных и дидактических), частных (предметных) и специфических (профессионально направленных, в соответствии с выделенными направлениями в профессиональной подготовке учащихся).
На основе анализа подходов к определению содержания курса физики определено, что его различные логические структуры, зависимые от разных целей подготовки учащихся, должны соответствовать определенным единым требованиям - наличию: инвариантного ядра и вариативной части содержания. Состав содержания должен регулироваться соответствующими принципами конструирования и критерии отбора содержания. Определены основные направления в вариативности подготовки по физике для учреждений НПО. Проанализирована специфика учебно-познавательной деятельности учащихся, с которой должны быть связаны особенности обучения в профессиональной школе.
В ходе теоретического исследования проблемы разработана концепция содержания курса физики для системы НПО, определяющая цели, базовый и вариативный компонент содержания, специфику профессионально направленного обучения с учетом особенностей учебно-познавательной деятельности учащихся, принципы отбора содержания и его структурирование. На основе концепции определены подходы к определению модели профилированной программы обучения физике в профессиональной школе и названы возможные типы профилированных программ обучения.
В третьей главе «Основы методики обучения физике в профессиональной школе», в соответствии с разработанной нами концепцией содержания курса физики для профессиональной школы, мы определили путь конструирования его профилированной учебной программы. Инструментами конструирования программы являются факторы, принципы и критерии, которые непосредственно воздействуют на источники формирования содержания курса физики.
На основе выявления источников формирования содержания курса физики и основных факторов отбора содержания определен его состав. Определены, с точки зрения профессиональной значимости учебного материала по физике, необходимые для разработка типы учебных программ для учреждений НПО. Проанализированы профили обучения в профессиональной школе и произведена их классификация в зависимости от видов деятельности, связанных с потребностью в знаниях по физике в процессе спецподготовки.
Для выявленных типов профилированных программ определена их структура, (с учетом специфики целей обучения), названы общие и отличительные черты и требования к уровням обученности учащихся. Приведены основные характеристики вариативного содержания про грамм разных типов, проиллюстрированные на примерах различных профилей обучения.
Разработана методика отбора содержания для профессионально направленных занятий, а также методика организации процесса профессионально направленного и личностно ориентированного обучения физике. Приведены примеры профессионально направленных учебных ситуаций и названы педагогические условия формирования положительного эмоционального отношения к обучению физике.
В четвертой главе «Педагогический эксперимент» приведены описание и результаты педагогического эксперимента, направленного на проверку основных положений диссертации. Положительные результаты проведенной экспериментальной работы позволяют судить о правильности выдвинутой гипотезы исследования и об эффективности предлагаемой методики обучения физике учащихся учреждений НПО.
В пятой главе «Подготовка учителя физики для учреждений начального профессионального образования» проанализировано ее состояние, обнаружены проблемы, указывающих, что подготовке учителя физики для профессиональной школы не уделяется достаточного внимания. Это же подтверждает и анализ исследований теории и практики подготовки учителя данного направления.
Определены этапы специальной подготовки учителя физики для профессиональной школы в условиях непрерывного педагогического образования, включающие специальную подготовку студента в вузе, послевузовский адаптационный период молодого преподавателя и последующий период непрерывного повышения квалификации преподавателя физики профессионального учебного заведения.
Выявлены требования к преподавателю физики профессиональной школы, которые определяют цели его подготовки и формируют модель будущего специалиста данного направления профессиональной деятельности.
Подходы к отбору содержания общеобразовательной подготовки по физике в системе НПО
Анализируя данные табл. 12, можно констатировать, что экспериментальные умения у учащихся 10 кл. СШ и 1 курса ПУ (обучающихся по одной программе) соответствуют разным уровням сформированно-сти.
Уровень сформированности экспериментальных умений учащихся 10 кл. более соответствует требованиям для II ступени обучения физике (изложенным нами выше), хотя тоже нуждается в совершенствовании (т.к. только 12-20 % учащихся могут самостоятельно планировать эксперимент).
Вместе с тем, основная масса учащихся 1 курса ПУ (от 92 до 99%) не умеют: - проектировать эксперимент; - подбирать приборы и материалы; - собирать экспериментальную установку; Уровень сформированности их экспериментальных умений больше соответствует уровню умений учащихся 8 кл. СШ (что подтвердилось в нашем эксперименте). Согласно требованиям, разработанным А.В. Усовой и А.А. Бобровым [301] к уровню сформированности эксперимен тальных умений учащихся 1 ступени обучения физике (и это соответствует данным нашей таблицы 12 по 8 кл. СШ): 1. Учащиеся начинают задумываться над условиями, необходимыми для выполнения опыта, но еще не в состоянии самостоятельно их определить. Они еще не осознают необходимости формулировки гипотезы, которую следовало бы положить в основу опыта, и испытывают серьезные затруднения, когда учитель предлагает ее сформулировать. 2. План эксперимента разрабатывается учащимися, как правило, коллективно под руководством учителя или предлагается в готовом виде учителем, или дается инструкция в учебнике. 3. Измерения и вычисления в соответствии с намеченным планом учащиеся выполняют самостоятельно. Выводы из опытов они также могут сформулировать самостоятельно (при небольшой помощи учителя) [301.С.71].
Таким образом, проведенный нами констатирующий эксперимент по изучению исходного уровня сформирования экспериментальных умений у учащихся ПУ показал, что учащиеся, в основном, имеют исполнительские умения, т.е. могут выполнять задания лабораторных работ только при наличии подробной устной и письменной инструкции. Они не могут самостоятельно определить необходимые для проведения эксперимента условия: формулировку гипотезы исследования, планирование эксперимента, подбор приборов, затрудняются провести анализ результатов работы.
Подобные же выводы сделаны в исследованиях Глухачевой А.А.[55] и ЧенобытоваВ.А.[315].
В целом, проведенное экспериментальное исследование показало фактическое отсутствие у учащихся профессионально значимых знаний и (интеллектуальных) профессионально значимых умений. Наблюдения за выполнением учебного эксперимента учащимися позволяют сделать вывод о том, что необходимые практические умения (умения пользоваться контрольно-измерительными приборами и инструментами, справочной литературой и табличными материалами) не достаточно хорошо сформированы (хотя они частично осознаются учащимися как профессионально значимые - поскольку они нужны в спецподготовке).
В результате констатирующего эксперимента определено, что у учащихся практически не формируются умения в переносе физически знаний к анализу производственной ситуации. Значимость физических знаний для профессиональной деятельности осознается ими слабо.
С целью выявления состояния работы, проводимой преподавателями физики профессиональной школы по осуществлению профессионально направленного обучения (формирование профессионально значимых умений у учащихся, использование профилированных учебно-методических материалов), и степени подготовленности преподавателей к такой работе, преподавателям физики профессиональных училищ г. Ярославля и Ярославской области (82 человека из 42 училищ в 1985-1986 гг., затем 63 человека из 38 училищ в 1992-1993 гг. и 76 человек из 40 училищ в 1993-1994 гг.) нами была предложена анкета следующего содержания: 1. Ваше образование и специальность (по диплому)? 2. Преподаете ли Вы общетехнические дисциплины (какие?) 3. Преподаете ли Вы специальные дисциплины (какие?) 4. Ваши замечания по программе курса физики, 5. Осуществляете ли Вы межпредметные связи физики с общетехническими и спецдисциплинами (какие? Как именно?). 6. Имеется ли в Вашем ПУ методические пособия или рекомендации по физике по профилю выпускаемых специалистов? (Какие? Издательство? Год издания?). 7. Какие профессиональные умения и навыки для ПУ Вашего профиля Вы формируете на занятиях по физике? Проводите ли профнаправ-ленные лабораторные работы? 8. Проходили ли Вы стажировку, ФПК по профилю ПУ (ПЛ)? 9. От какого методического объединения Вы получаете консультации по своей работе? 105 10.Ваши пожелания в адрес педагогического вуза в плане подготовки преподавателей физики для профессиональной школы. Результаты анкетирования преподавателей физики профессиональных учебных заведений г. Ярославля и Ярославской области позволили нам сделать следующие выводы:
Методика формирования профессионально значимых знаний и умений на занятиях по физике в профессиональной школе
Рассматривая вопросы организации познавательной деятельности учащихся, авторы исходили из структуры деятельности, предложенной В.Д. Шадриковым [320]. Эта структура, по их мнению, является общей в процессе выполнения лабораторных работ и в процессе трудовой деятельности рабочего в сфере материального производства. Авторы рекомендаций предполагают, что преподаватель, руководствуясь общей структурой деятельности, поможет учащимся в дальнейшем быстрее адаптироваться к новым условиям производства без излишней психологической перестройки.
Т.М. Андрианова и Г.П. Чугунова отмечают, что методика проведения фронтальных лабораторных работ в профессиональных училищах имеет свои особенности, состоящие в изменении направленности целей и планирования результатов лабораторных работ: в средней школе они направлены на выработку у учащихся практических умений и навыков (пользоваться измерительными приборами, собирать цепи и т.п.), а в ПУ - на формирование элементов профессиональных умений (выбирать целесообразный рабчий инструмент, диагностировать неисправность оборудования и т.п.); - в средней школе - направлены на формирование и развитие познавательной самостоятельности и активности, а в ПУ - на формирование отдельных сторон профессиональной самостоятельности. Расширение целей лабораторных работ в ПУ, по мнению авторов, «должно привести соответственно и к изменению содержания их учебного материала» [5.С.4]. Для определения возможности реализации профессиональной направленности в содержании лабораторных работ ими предложены следующие шаги: 1. Проведение методического анализа содержания, включающего: - тематический анализ (выявление связей с содержанием профессиональной деятельности - по содержанию спецпредметов); - понятийный анализ (выявление опорных, профессионально значимых знаний и элементов профессиональных умений, формируемых на лабораторных работах). 2. Отбор содержания лабораторных работ. 3. Определение целесообразности способов их проведения для различных групп профессий (отбор форм, методов и средств проведения). Так, например, при проведении лабораторных работ авторы предлагают использовать и индивидуальные и групповые формы учебной работы (вместо фронтальных), в частности бригадные, «которые способствуют подготовке учащихся к бригадной организации труда на производстве» [5.С.6]. Рекомендуют также включать лабораторные работы в производственные ситуации, моделирующие будущую профессиональную деятельность с использованием оборудования и других средств обучения, связанных с будущей профессиональной деятельностью учащихся (заводские лабораторные установки, измерительные и контрольные устройства, справочная литература etc.). Место проведения таких работ, как правило, лаборатория базового предприятия. Предлагаемые в рекомендациях способы реализации взаимосвязи физики со спецподготовкой при проведении лабораторных работ следующие: 1) постановка к лабораторным работам вопросов профессионального характера; 2) замена имеющихся в программе работ, работами, имеющими профессиональное значение; 3) введение новых работ, имеющих профессиональное значение (с указанием, за счет каких резервов программы осуществляется это введение); 4) проведение фронтальных кратковременных работ, носящих профессиональный характер; 5) интеграция практических занятий (лабораторных работ курса физики и дисциплин профтехцикла).
Указанные пути, как отмечают A.M. Андрианова и Г.П. Чугунова, соответствуют различным уровням реализации взаимосвязи предметов [5.С.7]:
1 -й уровень - реализация межпредметных, межцикловых связей посредством определения родственных понятий, педагогические функции общеобразовательного предмета расширяются, однако изменения в содержании учебного предмета и процесса обучения носят лишь частно-методический характер (этому уровню соответствует 1-й способ реализации взаимосвязи);
2-й уровень - реализация требований, правил, учитывающих закономерные связи теоретических знаний с практическими, происходит объединение не только содержания учебных предметов, но и процессов обучения этим предметам (этому уровню соответствуют 2,3 и 4-й пути реализации взаимосвязи);
3-й уровень - построение целостного процесса обучения на основе интеграции и дифференциации знаний, идет коренная перестройка ранее сложившегося содержания, выходящего за рамки уже имеющихся предметов (этому уровню соответствует 5-й путь реализации взаимосвязи).
При несомненной ценности выдвинутых Т.М. Андриановой и Г.П. Чугуновой предложений по реализации и проведению фронтальных лабораторных работ по физике в ПУ с целью формирования профессионально значимых умений, нельзя не заметить, что в их рекомендациях есть некоторые спорные моменты. В частности, замена фронтального метода на индивидуальный или бригадный вряд ли полностью оправдана, так как кроме фронтальных лабораторных работ (у которых есть свои обучающие функции) есть работы физического практикума, которые и организуются бригадным методом (по 2-3 чел.).
Заменять программные фронтальные лабораторные работы на специальные (профнаправленные) не совсем целесообразно, так как это может нарушить логику предмета физики. Вместе с тем работы физического практикума как раз и могут быть организованы с учетом профиля специалиста. Например, трудно согласиться с предложенной авторами заменой фронтальной лабораторной работы по определению модуля упругости резины на работу «Испытание металлов на растяжение», которая проводится на производственном оборудовании. При подобной замене изучаемое физическое явление - деформация, которое хорошо иллюстрируется на резиновом жгуте, подменено лишь получением результата при испытании образца, то есть сводится к изучению действия технического устройства (пресса).
Надо ли преподавателю физики выходить на «третий уровень» (согласно классификации взаимосвязи общеобразовательных и профессиональных знаний [210]) реализации взаимосвязи своего предмета с дисциплинами профтехцикла, который сопровождается перестройкой всего процесса обучения со стиранием граней отдельных предметов? На наш взгляд, роль физики в профессиональной школе состоит, прежде всего, в повышении научно-технического уровня общепрофессиональной и специальной подготовки, а не только в объяснении производственных ситуаций.
Методика организации процесса специальной подготовки студентов для работы учителем физики в профессиональной школе
Эксперимент включал 3 этапа (констатирующий, поисковый и обучающий). В результате констатирующего эксперимента установлено, что: - у учащихся учреждений НПО в процессе обучения физике не формируются умения в переносе знаний (то есть практически отсутствует способность к понятийному анализу производственной ситуации средствами физики), значимость физических знаний для профессиональной деятельности осознается ими слабо; - профессионально значимые умения, выделяются преподавателями физики интуитивно, нет общего метода, предполагающего научно обоснованный подход к практическому решению данной проблемы; - в обучении не применяется личностно ориентированный подход; - нет специальных программ (утвержденных министерством образования) и соответствующих им учебно-методических материалов по физике для учреждений НПО.
Наш педагогический эксперимент был организован в следующих направлениях:
1. Экспериментальная проверка модели профилированной программы обучения, включающая разработку профилированных программ обучения физике основных типов; разработку тестовых заданий для определения степени обученности учащихся.
2. Формирование профессионально значимых знаний и умений у учащихся профессиональной школы в процессе обучения физике.
3. Формирование эмоциональной сферы учащихся (возраста 14-15 лет) на занятиях по физике к моменту окончания ими основной школы перед поступлением в профессиональную школу (как педагогическая проблема).
Формирование профессионального типа мышления изучалось качественно - по наблюдениям за работой учащихся в физико-технических кружках. (Эта работа проводилась совместно со студентами-дипломниками (что отражено в главе V), отдельные качественные положительные изменения в формировании технического мышления были обнаружены, однако, эта проблема психологического, а не методического исследования).
По первому направлению экспериментальной работы (разработке программ и тестовых заданий) были учтены следующие положения:
1. Профилированные программы учитывают содержание профессиональной подготовки учащихся по соответствующим отраслям.
2. В основу разработки профилированных программ были положены: базовый компонент, определенный «Образовательным минимумом» по физике для общеобразовательной (полной) средней школы, и вариативный компонент, учитывающий специфические потребности в знаниях физики для профессиональной подготовки по указанным отраслям.
3. Программы предусматривают реализацию общеобразовательных целей и задач курса физики средней школы по формированию и развитию учащихся, предполагающие: - понимание явлений и процессов, происходящих в природе и технике; - знание основ современных физических теорий (научных фактов, понятий, теоретических моделей, законов), составляющих ядро содержания физического образования; - способности овладеть языком физики и умению его использовать для анализа научной информации и изложения основных физических идей в устной и письменной формах; - умения систематизировать наблюдения за природой, планировать и проводить экспериментальные исследования; - элементарных практических умений пользоваться измерительными приборами и приспособлениями при самостоятельном выполнении опытов.
4. Программами предусмотрено наряду и одновременно с реализацией ос новных целей общего образования по изучению минимального базового ядра физического образования, создание теоретической базы специальной профессиональной подготовки учащихся. Поэтому в программах выделен профессионально значимый учебный материал, который позволит: - проиллюстрировать и конкретизировать физические теории, явления, законы, понятия с помощью учебного материала предметов спецтехнологии и производственного обучения; - показать практическое применение физических теорий и законов в соответствующих специальности учащихся технических установках и технологических процессах; - показать, что физика служит теоретической базой для овладения техникой и технологией данного производства; - продемонстрировать физические принципы действия машин, технических аппаратов и технологических процессов; - составить и решить задачи с профессионально направленным содержанием; - показать кино-, диа- и видеофильмы с соответствующим физическим содержанием, профессионально значимым для учащихся данного профиля; - организовать выполнение лабораторно-практических работ интегрированного характера с использованием знаний учащихся по физике, спецтехнологии и производственному обучению; - организовать работу физико-технических кружков и другие внеурочные мероприятия с профессионально направленным содержанием; - повысить интерес учащихся к физике и усилить мотивы ее изучения за счет иллюстраций профессиональной значимости курса физики.
В программах предусматривается усвоение учащимися учебных элементов на трех уровнях репродуктивной и продуктивной деятельности. Hi-fi уровень может быть реализован при рассмотрении как расчетных, так и экспериментальных задач, особенно с производственным содержанием.
В связи с тем, что Государственный стандарт НПО предполагает для 3-ей ступени квалификации усвоение основных учебных элементов обязательного предмета «физика» на Н-ом уровне - это тоже должно быть предусмотрено в учебных программах: уровни усвоения учебных элементов должны быть указаны в круглых скобках.
Количество правильных ответов Р Количество неправильных ответов Q Для интерпретации результатов тестирования будем использовать критериальный подход, при котором «х» рассматривается как степень достижения учебной цели (успешности усвоения), преодоления установленного уровня для получения оценки «удовлетворительно», «хорошо» или «отлично». При этом оценка «удовлетворительно» ставится, если ученик выполнил 60-75% тестовых заданий, «хорошо»-76-90% заданий, «отлично»-90 % и выше. Можно сохранить общепринятый в традиционных методах 50%-ный барьер и считать тестирование успешно пройденным, если учащийся набирает не менее 50% баллов [4].
Тест считается надежным, если при проведении тестового контроля на больших (200 и более) и репрезентативных выборках применимые для обработки результатов контроля статистические методы удовлетворяют следующим критериям: трудность заданий q для данной группы испытуемых находится в пределах 20%-80%, коэффициент корреляции заданий теста г не менее 0,3, а коэффициент надежности измерений а не менее 0,7 [4]. МН - среднее значение показателей по тесту для испытуемых, давших правильный ответ; ML - среднее значение показателей по тесту для испытуемых, давших неправильный ответ; р - доля испытуемых, давших правильный ответ на задание; q - доля испытуемых, давших неправильный ответ; ст - дисперсия теста [95].
Похожие диссертации на Теоретико-методические основы обучения физике в учреждениях начального профессионального образования
