ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 050610 – ФИЗИКА (ОБРАЗОВАНИЕ)
Морзабаева Р.Б. к.п.н., доцент Кафедра общей и теоретической физики
Национальная инновационная система образования Республики Казахстан должна обеспечивать формирование человеческого капитала, качественную подготовку квалифицированных специалистов, восприимчивых к инновациям, готовых создавать и реализовывать инновационные проекты.
В условиях сложившегося ранее «конечного образования», – обострилась проблема общей и профессиональной грамотности человека, стали очевидны дефицит экономических, социально-психологических и других знаний, затруднился выбор жизненного пути для выпускников ВУЗов. Все это привело к обострению противоречий между непрерывно возрастающим объемом знаний, необходимых человеку, и ограниченными в традиционных образовательных системах условиями для овладения ими. Создались предпосылки перехода к непрерывному образованию по принципу преемственности от воспитания и образования в раннем детстве – к переподготовке и повышению квалификации взрослого населения.
Чтобы быть эффективной в современных условиях, система подготовки педагогических кадров должна изменить цели педагогического образования, его содержание и технологии, сообразуясь с тенденциями, которые определяют развитие практики общего образования и, в каком-то смысле, даже опережать его.
В связи с этим в представлении о профессиональной грамотности учителя новой формации особое место занимает его умение работать в условиях неопределенности и риска, которое подразумевает владение навыками инновационной деятельности в обучении, в нашем случае – физике, и определяет инновационную деятельность как элемент его функциональной грамотности.
Таким образом, в подготовке учителей – объектов непрерывного образования встает проблема перехода от формирования у студентов системы знаний по отдельным дисциплинам к овладению ими теоретическими и практическими основами инноваций в обучении этим дисциплинам. Т.е. в будущей профессиональной деятельности студент должен будет «предъявлять»
не знания по отдельной дисциплине в чистом виде, а способность применять их в конкретных практических ситуациях.
В работе рассмотрены 4 основные направления подготовки к инновационной деятельности будущих учителей физики средствами обучения физике.
1. Освоение методики формирования содержательной инновации.
2. Применение теоретических знаний по изучаемому предмету в модели практической деятельности учителя физики.
3. Учебная биография студента при обучении физике.
4. Овладение рефлексивными методиками.
1) Освоение методики формирования содержательной инновации будущего учителя физики в процессе изучения физики в вузе должно осуществляться как на теоретическом, так и на практическом уровне.
На рисунке представлена модель взаимодействия учителя физики и как субъекта (когда учитель выступает проводником образовательного процесса), и как объекта (когда учитель проходит подготовку в вузе или переподготовку в системе повышения квалификации) непрерывного образования с теорией и практикой инноваций в обучении физике в школе и вузе.
При этом студент пошагово проходит путь от получения информации об основах инноваций в обучении физике в школе до овладения инструментарием инновационной деятельности учителя физики.
Первый этап: определение новых элементов содержания обучения физике в вузе относительно содержания обучения физике в школе
Второй этап: проведение анализа школьных учебников на предмет обнаружения примеров разрешения выявленных противоречий их авторами.
Третий этап: знакомство с методикой содержательных инноваций в обучении физике.
Четвертый и пятый этапы являются переходными от теории к практике инноваций.
Знакомство с методикой модернизации содержания обучения физике в период перехода к новому качеству школьного образования. Формирование предложений по модернизации содержания имеющихся учебников по физике с учетом компетентностного подхода.
Шестой этап: разработка методики формирования ключевых компетенций в обучении отдельным разделам физики (выпускные работы).
Седьмой этап: формирование навыков систематических инноваций путем разрешения возникающих противоречий.
Рисунок Модель взаимодействия учителя физики с теорией и практикой инноваций
И завершающий восьмой этап: поиск несоответствий в определениях и понятиях физики в вузе и физики в школе (установление противоречий для разработки содержательных инноваций).
В области деятельности учителя физики - субъекта непрерывного образования практическое использование инноваций в обучении физике создаст условия для формирования нового качества образования.
Таблица1Формирование ключевых компетенций на конкретном учебном материале физики
Фрагмент содержания
учебника физики
Компетентции и их аспекты, формируемые с
помощью выбранного
фрагмента учебного материала
Какими способами и
методами можно добиться формировани я отмеченной компетентнос
ти
Измерите ли сформиро -ванности отмеченно
й компетент
ности
Предло жения
по измене
нию содерж
а ния учебни
ка Квантовая
оптика – это раздел физики, изучающий явления, в которых проявляется квантовая природа света.
Основу квантовой оптики, как впрочем, и всей квантовой
физики, составляет
гипотеза Планка о том, что свет испускается в виде отдельных порций-квантов.
Компетентность разрешения проблем
идентификация (определение) проблемы:
обучающийся анализирует реальную ситуацию и указывает противоречия в волновой и квантовой природе света, приводящие к принципу корпускулярно- волнового
представления о свете.
Задание для самостоятель ной работы:
собрать информацию для описания ситуации в атомной физике на момент появления гипотезы Планка и определить ее роль и место в
становлении квантовой теории.
Обучающ ий
ся должен найти информац ию с помощью системы Интернет:
автобиогр афические данные по ученым, указать их вклад в развитие представл ений квантовой оптики.
Текст необхо димо перераб о
тать из моноло гическо го в диалоги ческий
В таблице 1 приведен пример результата анализа фрагмента материала учебника для 9 класса [1] 11-летней общеобразовательной средней школы на предмет возможности доработки содержания этого учебника до содержания
учебника для 12-летки. Анализ проводился студентами в процессе учебно- исследовательской работы по физике. Будущий учитель, овладевший методикой такого анализа, сможет, во-первых, легко ориентироваться в море учебников, выбирая наиболее оптимальный, во-вторых, будет четко представлять содержательную часть собственной инновационной технологии обучения физике в школе. Об этом свидетельствуют результаты дипломных работ, выполненных студентами под руководством автора.
2) Применение теоретических знаний по изучаемой дисциплине в модели практической деятельности учителя физики можно показать на примере дисциплины «Компьютерные методы в физике».
В рамках учебно-исследовательской работы перед студентами была поставлена задача « Определить наиболее оптимальный программный продукт как средство для создания плана урока физики с использованием мультимедиа технологий».
Студентами был проведен сравнительный анализ пакетов Maple и MatLab с целью установления наиболее адаптированного из них для работы учителя при использовании мультимедиа технологий на уроках физики [2].
Суть проведения анализа заключается в том, что:
для характеристики каждого из пакетов можно выделить систему параметров: 1) - по установке пакета символьных вычислений; 2) - по системным требованиям; 3) - по интерфейсу; 4) - по совместимости с другими программными средствами, в том числе – мультимедиа; 5) - по сложности составления программы; 6) - по удобству использования пакета;
7) μ – по решению математических задач в численном виде; 8) ν – по построению графиков сложных функций; 9) ω – по разработке анимационных графиков; 10) π - по математическим вычислениям без промежуточных этапов; 11) ρ - по способу задания объектов и команд; 12) γ – по характеристики библиотеки пакета символьных вычислений; 13) ζ – по математическому моделированию механических устройств и программ; 14) ψ – по содержанию специальных средств для электротехнических и радиотехнических расчетов;
назначить каждому параметру свои весовые коэффициенты;
на их основе смоделировать некоторый идеальный программный продукт, обладающий наилучшими параметрами;
сравнительный анализ проводить относительно идеального программного продукта путем определения весовых коэффициентов для каждого параметра.
Тем самым процесс выявления противоречий формализуется, что ускоряет процесс анализа и получения объективных оценок анализируемых пакетов.
Результаты проведенного исследования опубликованы в виде статьи [2], где сделаны основные выводы: «Основное достоинство пакета Maple заключается в удобствах, предоставляемых разработчикам электронных планов уроков. При составлении программы для урока нет необходимости
владеть сложными методами программирования с помощью языков высокого уровня. Создание плана урока ограничивается необходимостью вставки соответствующего объекта в лист Maple, что в состоянии проделать любой учитель в процессе подготовки к занятию. Применение пакета Maple в процессе подготовки и проведения уроков физики обеспечивает учителя надежным инструментом – мультимедиа технологиями».
В разработанных студентами планах уроков присутствовали кроме презентации кинофрагменты, модельные эксперименты, предварительное и итоговое тестирование, звуковое сопровождение занятия и др., которые запускались непосредственно из электронного плана урока. Таким образом, студенты по ходу изучения дисциплины «Компьютерные методы в физике»
овладели методикой разработки электронного плана урока, чтобы путем использования мультимедиа технологий осуществлять инновационную деятельность в работе учителя физики.
3) Учителю 12-летней средней школы придется создавать портфолио (учебную биографию при обучении физике) ученика. Чтобы научить будущего учителя не только создавать портфолио, но и успешно его использовать как при подведении промежуточных и общих итогов, так и при проведении коррекции хода изучения физики, можно организовать систему оценивания учебной деятельности студента так, что ни один вид работ не останется без отметки. Для этого кроме выставления результатов по СРС и СРСП нами проводится регистрация учебных достижений студентов на каждой лекции (таблица 2), что позволяет, в том числе и оценить работу преподавателя по формуле «если усвоение вопроса на лекции по группе или потоку составляет более 70% - значит изложение материала было слишком простым, если усвоение вопроса составляет менее 30% - материал в основном не был усвоен, поэтому к нему необходимо вернуться на следующей лекции».
Таблица 2 Первичные результаты усвоения материала лекций. Лекция 1 ФИО студента
Вопрос 1 Вопрос 2 Вопрос 3 Вопрос 4
Результат студента по лекции Абдикаримова
Жания 25% 10% 10% 0% 45%
Абылаева
Ардак 12,50% 15% 10% 0% 38%
Войцеховская
Инна 25% 10% 20% 0% 55%
Есбаева
Назира 25% 5% 0% 0% 30%
Молдахметов
Данияр 25% 15% 25% 25% 90%
Тулегенова 12,50% 15% 10% 25% 63%
Гульфайруз Андикова
Жибек 25% 10% 10% 0% 45%
Результат преподавателя
по лекции 75,000 40,000 42,500 25,000
% за вопрос студенту начисляется о формуле
% _ _
_ _
_ 1 _
_
% выполненное задание
лекции по
вопросов количество
студенту вопрос
за
% за вопрос преподавателю
лекции на
студентов количество
задание е
выполненно занятия
показ кач
n
_ _ _
% _
.
. 1
4) Кроме установления качественного показателя занятия и для студента, и для преподавателя, целью контроля индивидуальной учебной деятельности студента (ИУДС) является установление оперативной обратной связи как средства управления процессом усвоения материала. Общеизвестно, что мотивация учебной деятельности наиболее эффективна, когда носит внутренний характер, т.е. когда студент "ориентируется на содержание самой деятельности, на еѐ внутренние цели и ценности" [3, с. 20]. Такой характер мотивации подразумевает активное участие самого студента в проведении контроля ИУД. К сожалению, этой стороне рассматриваемого вопроса в литературе уделяется недостаточно внимания.
Контроль ИУДС с привлечением студента к оценке своего учебного труда проводится с использованием ЭВМ, либо безмашинным способом по следующей схеме: студент получает задание - записывает ответ - получает контрольный ответ, сравнивая, оценивает выполнение задания - результат заносится машиной или техническим работником в таблицу отметок студента
Для проверки объективности используемой методики контроля ИУДС проводилась выборочная проверка правильности выставленных отметок (выборки). В результате обнаружено, что студентов, завышающих себе отметки нет, но имеются студенты, занижающие свои отметки. Таким образом, поскольку в основной массе студенты выставляют себе правильные отметки, можно делать вывод об объективности проводимого контроля.
Этот вывод совпадает практически со всеми результатами исследований этого вопроса в литературе.
В связи с этим представляется что методика, основанная на добровольном и большей частью самостоятельном проведении контроля уровня усвоения материала курса студентом, в сочетании с наглядным представлением учебной биографии студента с выводом промежуточных результатов позволит студенту проводить рефлексию своей учебной деятельности, тем самым, формируя еще один из основных навык инновационной деятельности учителя физики
Решение поставленных задач связано с успешностью всех планируемых изменений в системе образования, которые, в конечном счете, должны привести к новому качеству образования, в частности к подготовке учителя новой формации.
Список использованной литературы
1. Елеусинов Б., Сыздыкбаева З., Морзабаев А.К., Морзабаева Р.Б. Физика и астрономия 9. – Алматы: Атамура, 2005. - 256 с.
2. Морзабаева Р.Б., Рабочая Е., Кусаинова Г., Кустубаева Л. Решение проблемы использования мультимедиа технологий на уроках физики. – Алтынсаринские чтения: материалы межд. н.-пр. конф. – Астана, 2010
3. Алова Г.Н. Пути активизации взаимодействия преподавателя и студентов в учебном процессе современного вуза: Изд-во НИИВШ.- М.,1987.- 37 с.
