авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Систематизация и обобщение знаний студентов втузов на основе системно-структурного анализа общего курса физики

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

СЕИН Анатолий Александрович

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ОБОБЩЕНИЕ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

ВТУЗОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНО-СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА

ОБЩЕГО КУРСА ФИЗИКИ

Специальность 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Москва

2011

Работа выполнена на кафедре теории и методики обучения физике

факультета физики и информационных технологий

Московского педагогического государственного университета

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор

ИЛЬИН Вадим Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор

Айзенцон Александр Ефимович

кандидат педагогических наук, доцент

Михайлишина Гузель Фаниловна

Ведущая организация:

Московский государственный областной

социально-гуманитарный институт

Защита диссертации состоится « 21 » февраля 2011 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д 212.154.05 при

Московском педагогическом государственном университете по адресу:

119435, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 29, ауд. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ по адресу:

119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан « 20 » января 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л.А. Прояненкова


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Естествознание является основой научно-технического прогресса. Поэтому естественнонаучное образование имеет большое значение для будущего страны. Этот факт осознается в промышленно развитых странах и во всем мире.

Окружающий нас мир развивается по законам и циклам независимо от деятельности человека и его сознания. Наука в обществе представляет одну из определяющих особенностей современной культуры и является самым динамичным ее компонентом.

Физика входит в федеральный компонент цикла математических и естественнонаучных дисциплин учебного плана и является обязательной для изучения. В процессе ее изучения делается упор на физический смысл явлений, наблюдаемых в окружающем мире, и для студента важно научиться использовать фундаментальные закономерности как теоретическую основу новых научных технологий.

Теоретическое отношение к миру предполагает выработку понятий, реконструирующих важнейшие характеристики объектов.

Особенность преподавания и изучения физики связана с много-плановостью материала, который трудно организовать из-за многообразия терминов (понятий). Проблема систематизации физических понятий в школьном и вузовском курсах физики рассматривается в работах В.А. Бетева, Н.Е. Важеевской, Л.Я. Зориной, В.В. Мултановского, М.В. Потаповой, Н.С. Пурышевой, Ю.К. Саурова, Ю.А. Селезнева, А.А. Синявиной, Т.И. Трофимовой, А.В. Усовой, Л.С. Хижняковой, Т.Н. Шамало, Н.В. Шароновой, Б.М. Яворского и др.



Вопросам обновления содержания курса физики в вузах посвящены работы Г.А. Бордовского, Ю.А. Гороховатского, А.Д. Суханова и др. (совершенствование содержания курса физики), Т.И. Трофимовой (методические основы построения опережающего курса физики), В.А. Извозчикова, В.В. Лаптева (обновление содержания физического образования) и др.

В учебниках для вузов, где физика является основным предметом, отражена объективная связь природных явлений с процессами мышления, поскольку мышление протекает в различных формах (понятиях, категориях и теориях), в которых закреплен и обобщен познавательный и социально-исторический опыт человечества, отражены общие требования к усвоению знаний о явлениях, величинах, законах, теориях, приборах, опытах и технологических процессах.

Анализ педагогической и методической литературы по проблеме высшего технического образования (А.Н. Лавренина, И.А. Мамаева, А.Б. Ольнева, О.И. Полещук, Н.И.Резник, Н.И. Стасюк, А.А. Червова и др.) выявил необходимость применения при изучении дисциплин в техническом университете системного подхода, когда всякая изучаемая система рассматривается как структура, состоящая из элементов с определенными связями между ними.

Анализ содержания и структуры учебников по физике А.Е Айзенцона, Г.А. Бордовского, Ю.А. Гороховатского и А.Д. Суханова, Е.И. Бутикова и А.С. Кондратьева, Е.М. Гершензона, Н.Н. Малова и А.Н. Мансурова, И.В. Савельева, Д.В. Сивухина, Т.И. Трофимовой, Б.М. Яворского и др. показывает их логичность, внутреннюю согласованность и структурированность по разделам и темам. Организация учебного материала в этих учебниках позволяет взглянуть на устройство курса физики с позиции способов его структурирования.

Признавая важность результатов исследования известных ученых по проблеме структурирования курса физики, следует отметить, что проблема систематизации и обобщения физических знаний студентов в форме иерархической системы понятий для вуза не разработана в содержательном и в процессуальном планах.

Практика вступительных экзаменов в вузы показывает, что у большинства абитуриентов отсутствуют элементарные навыки классификации и систематизации материала, а знания многих из них фрагментарны.

Существует противоречие между пониманием необходимости формирования у студентов знаний фундаментальных теорий дисциплины и недостаточной разработанностью способов организации элементов, состав-ляющих структуру физических теорий как системы.

Одним из методов разрешения этого противоречия может служить анализ и синтез понятийного аппарата курса физики, потому что понятия физики входят в структуру языка, на котором ведется обсуждение со студентами явлений и свойств объектов.

Практика показала, что технология организации учебного процесса на основе системы понятий позволяет студентам лучше и точнее понимать термины и содержание материала изучаемого курса, ясно представить себе, как и что можно будет использовать в практической деятельности, сократить сроки усвоения физических явлений, увидеть конкретные плоды объединения усилий педагогики и андрагогики.

Опыт показывает, что к числу эффективных средств обучения относятся структурно-логические схемы, позволяющие привести в систему приобретенные знания (исследования В.А. Бетева, А.Н. Лаврениной и др.). Структурно-логические схемы имеют решающее значение для усвоения физических теорий не только как системы научных знаний, но и, в первую очередь, как метода познания определенной области материальной действительности.

Системно-структурный анализ понятийного аппарата общей физики основан на современном положении о равнозначности методов системного анализа и синтеза компонентов учебного процесса, а также на исследовании логических схем представления учебного материала в курсах физики для высших учебных заведений, где синтез осуществляет ограничение числа элементов системы.

Синтез понимается как интеграция всего предшествующего опыта познания и как совокупность сложных нелинейных процессов. Проведен-ный нами системно-структурный анализ курса физики позволил заклюю-чить: преемственность, системность и теоретическое обобщение в обуче-нии - три тесно связанные категории, фиксирующие опорные знания о соответствующих объектах и явлениях. Обобщение рассматривается как переход от конкретного эмпирического знания к абстрактной форме знания, позволяющий различать физический объект и его модель, постула-ты и законы, рассматривать явления в развитии, в системе, во взаимосвязи. Поиску методических приемов структурирования учебного материала на основе логических схем умственной деятельности, ответственных за анализ, синтез, сравнение, обобщение и перенос знаний студентов на более высокую ступень абстракции, посвящено данное исследование.

Вышеизложенное определило тему диссертации: «Систематизация и обобщение знаний студентов втузов на основе системно-структурного анализа общего курса физики».

Проблема исследования состоит в поиске ответа на вопрос, какой должна быть методика систематизации и обобщения знаний студентов втузов по физике на основе фундаментальных физических теорий?

Объект исследования: процесс обучения физике студентов высших технических учебных заведений, включая слушателей курсов подготовки к поступлению в вузы.

Предмет исследования: методика систематизации и обобщения знаний студентов втузов на основе структурно-логической схемы курса физики

Цель исследования: обосновать и разработать методику система-тизации и обобщения знаний студентов на основе системно-структурного анализа курса физики.

Гипотеза исследования: если структуру курса физики представить в виде структурно-логической схемы и на основе базовых логических моделей физических теорий построить методику систематизации и обобщения знаний студентов, то будут обеспечены повышение качества знаний (объем, системность) студентов и уровень мотивации их учебной деятельности.

Задачи исследования:

1. Провести анализ состояния проблемы систематизации и обобщения знаний студентов втузов по физике.

2. Разработать теоретические основы систематизации и обобщения физических знаний студентов втузов.

3. Создать структурно-логическую схему курса физики как средство формирования инженерного типа мышления студентов (с учетом преем-ственных связей разделов школьного и вузовского курсов физики).

4. Разработать методику систематизации и обобщения знаний студен-тами втузов на основе системно-структурного анализа курса физики.

5. Провести педагогический эксперимент по проверке гипотезы исследования.

Методологическую основу исследования составили идеи систем-ного подхода (С.И. Архангельский, В.Г. Афанасьев, В.И. Бельтюков, В.П. Беспалько, И.В. Блауберг, В. И. Загвязинский, Л.Я. Зорина, Т.А. Ильина, А.Н. Лавренина, И.А. Мамаева, В.С. Степин и др.).

Исследование опиралось на методологические исследования (В.В. Краевский, И.Я. Лернер, В.В. Мултановский, М.Н. Скаткин, В.Г. Разумовский); концепцию базовой структуры содержания образования и идею культуросообразного подхода (B.C. Леднев, И.Я. Лернер); концепцию усвоения физических понятий (С.В. Бубликов, И.Е. Литхштейн, А.А. Синявина, Т.И. Трофимова, Л.С. Хижнякова, А.В. Усова, и др.); методики и технику учебного физического эксперимента (В.В. Майер, Р.В. Майер, Г.Г. Никифоров, Т.Н. Шамало); теорию развивающего обучения (В.В. Давыдов и др.); методики обучения физике (Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева, Ю.К. Сауров, Л.С. Хижнякова, Н.В. Шаронова); таксономию педагогических целей (В.П. Беспалько, Б. Блюм, О.Е. Лебедев).

Методы исследования

Теоретические методы. Анализ философской, психологической и методической литературы, отражающий проблемы формирования теорети-ческих обобщений в виде системы понятий, законов, принципов, идей физической картины мира в физике, взаимосвязи систем научных знаний и методов познания. Анализ содержания образовательных стандартов, учебных планов, программ, учебников и методических разработок по физике для вузов. Анализ организации процесса преподавания физики в практике работы вузов. Моделирование учебного процесса по физике, анализ и обобщение передового опыта педагогов.

Эмпирические методы. Накопление научных фактов, их отбор, анализ, синтез и количественная обработка; личное преподавание в нескольких втузах, на факультете до вузовской подготовки, в системе обучения студентов дистанционным методом; наблюдение учебного процесса; устный опрос студентов; проведение письменных проверочных работ и практических занятий; анкетирование и тестирование студентов, беседы с педагогами и студентами; математическая обработка результатов исследования на основе поэлементного анализа письменных проверочных работ.





Апробация и внедрение результатов исследования

Идеи и результаты работы докладывались на конференциях, семинарах:

- международных научно-практических конференциях «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» Челябинский государственный педагогический университет, г. Челябинск, 2007; «Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике», «Целеполагание и средства его достижения в процессе обучения физике», «Проблемы развивающего обучения физике в условиях предметной информационно-образовательной среды» МГОУ г. Москва, 2005-2007, «Преподавание физики в высшей школе», «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» МПГУ г. Москва, 2007, 2009; «Физика в школе и вузе» РГПУ г. Санкт-Петербург, 2008 – 2009;

- YIII-ХII всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы учебного физического эксперимента: Актуальные проблемы. Современные решения», Глазовский государственный педагогический институт, г. Глазов, 2003-2008;

- региональных и внутривузовских научно-методических конференциях «Модели и моделирование в методике обучения физике», Вят.ГПУ г. Киров, 2007; «Актуальные проблемы естествознания. Фундаментальная наука и транспорт» г. Нижний Новгород, 2009; «Физика в системе инженерного образования стран ЕврАзЭС » – М: ВВИА им. проф Н.Е. Жуковского, г. Москва, 2007, 2010.

Методика систематизации и обобщения знаний студентами втузов на основе структурно-логической схемы курса физики с использованием схем ключевых понятий физических теорий апробирована в АГЗ МЧС, внедрена в Московской сельскохозяйственной Академии (РГАУ-МСХА), в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) и в Нижегородском техникуме железнодорожного транспорта (НТЖТ).

Научная новизна исследования

1. Разработан способ систематизации и обобщения физических знаний студентов втузов, позволяющий реализовать принцип последовательного изучения физических теорий, который обеспечивает повышение объема и системности знаний, а также уровня мотивации учебной деятельности.

2. Создана структурно-логическая схема (СЛС) курса физики, отражающая причинно-следственные связи между понятиями физических теорий, внутрипредметные связи которой обеспечивают развивающую функцию, определяющую мышление инженерного типа, формирующую функцию - средство творческой активности и самостоятельности обучаемых, методологическую функцию, ответственную за познание теоретических основ физики.

3. Создана методика систематизации и обобщения знаний студентами втузов, содержащая этапы познания: освоение основ предмета (пропедевтику), углубленное изучение физических законов (методологию); достижение профессиональных целей обучения (научную деятельность).

4. Предложены методические приемы изложения физики (использующие, в частности, связной граф, составленный из триад физических понятий), которые повышают уровень системности и обобщенности знаний студентов.

5. Предложена диагностика качества знаний основанная на оценке объема предметных знаний (системности знания, методов исследования) и уровня мотивации учебной деятельности.

Теоретическая значимость результатов исследования

Результаты исследования вносят вклад в развитие теории и методики обучения физике во втузе в условиях сокращенного времени на предмет и двух уровневое образование:

- обоснован новый подход к систематизации и обобщению знаний студентов втузов на основе системного анализа структуры физических теорий и триад понятий.

- разработаны теоретические основы систематизации и обобщения физических знаний студентов втузов посредством метода «анализа иерархий структуры учебной информации», служащие источником отбора и структурирования содержания курса физики;

- систематизирован понятийный аппарат учебной дисциплины «Физика» с использованием ключевых понятий физических теорий, причем систематизация служит способом организации элементов и определения связей системы;

- обобщение представлено как процедура, определяющая цикл развития познания будущего инженера (понятие, суждение, умозаключение), который удовлетворяет основным дидактическим требованиям: простота, доступность, однозначность и объективность;

- создана методическая система обучения студентов на основе структурно-логической схемы курса физики;

Практическая значимость исследования работы состоит во внедрении разработанных учебно-методических материалов в педагогическую прак-тику, что позволяет повысить эффективность обучения физике во втузе.

Исследования использованы для:

- создания учебной программы по физике для студентов втузов;

- разработки структурно-логической схемы курса физики;

- разработки схем внутрипредметных связей разделов курса;

- разработки и создания методического пособия «Физика в понятиях, таблицах и формулах»;

- разработки методических указаний к лабораторным работам по разделу "Волновая оптика" (дифракция и интерференция);

- разработки методических указаний к фронтальной лабораторной работе "Законы Ома и уравнения Кирхгофа для постоянного тока".

Положения, выносимые на защиту

1. Систематизация и обобщение знаний студентов технических вузов целесообразно осуществлять на основе системного анализа структуры физических теорий и триад физических понятий.

2. Структуру курса физики целесообразно представить в виде структурно-логической схемы, внутрипредметные связи которой обеспечивают развивающую, формирующую и методологическую функции обучения.

3. Систематизация и обобщение знаний по физике студентами втузов должны осуществляться поэтапно: освоение основ дисциплины (пропедевтика), углубленное изучение физических законов (методология), достижение профессиональных целей обучения (научная деятельность).

4. Систематизация и обобщение знаний студентов втузов могут быть повышены при использовании таких методических приемов, как построение связного графа, составленного из триад физических понятий и схем внутри-предметных связей фундаментальных физических теорий.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложений. Объем диссертации составляет 320 страниц, в том числе 250 страниц основного текста. Диссертация содержит 10 схем, 20 таблиц, 26 рисунков, 5 диаграмм. Библиография включает 260 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены проблема, цель, объект, предмет исследования, выдвинута гипотеза исследования, представлены научная новизна, теоретическая и практическая значимость, сформулированы защищаемые положения, приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

Глава I. Анализ состояния проблемы систематизации и обобщения знаний студентов по физике.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.