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 | 5 |   ...   | 7 |

Системаформирования обобщенныхметодов проведения физических экспериментальныхисследований у студентовфизико-математического направления подготовки

-- [ Страница 1 ] --

На правахрукописи

СМИРНОВВладимир Вячеславович

МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМАФОРМИРОВАНИЯ
ОБОБЩЕННЫХМЕТОДОВ ПРОВЕДЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХИССЛЕДОВАНИЙ

У СТУДЕНТОВФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО
НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ

13.00.02 — теория и методикаобучения и воспитания

(физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

доктора педагогическихнаук

Волгоград– 2012

Работа выполнена вФедеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшегопрофессионального образования

«Астраханскийгосударственный университет»

Научный консультант— доктор педагогическихнаук, профессор

Стефанова Галина Павловна,

(ФГБОУ ВПО «Астраханский

государственный университет»).

Официальныеоппоненты: Сериков ВладиславВладиславович,

засл. деятель науки РФ, чл.-кор. РАО,

доктор педагогических наук,

профессор ФГБОУ ВПО«Волгоградский

государственныйсоциально-педагогический

университет», зав. кафедройуправления

педагогическими системами;

Исаев Дмитрий Аркадьевич,

доктор педагогических наук,профессор

ФГБОУ ВПО «Московскийпедагогический

государственный университет»,декан

факультета физики иинформационно-

коммуникационных технологий;

Агибова Ирина Марковна,

доктор педагогических наук,доцент

ФГБОУ ВПО «Ставропольскийгосударст-

венный университет», деканфизико-
математическогофакультета.

Ведущая организация— ФГБОУ ВПО «Уральскийгосударственный

педагогический университет».

Защита состоится 23 мая2012 г. в 12.00 час. на заседаниидиссертационного совета ДМ 212.027.04 вВолгоградском государственномсоциально-педагогическом университете поадресу: 400131, г. Волгоград, пр. им. В.И. Ленина,27.

С диссертацией можноознакомиться в научной библиотекеВолгоградского государственногосоциально-педагогическогоуниверситета.

Авторефератразослан 18 апреля 2012 г.

Ученыйсекретарь

диссертационногосовета Т.М. Петрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальностьисследования. Необходимымусловием формирования инновационнойэкономики России является модернизациясистемы образования, которая становитсяосновой динамичного экономического роста,социального развития общества, факторомблагополучия граждан и безопасностистраны. Руководители Российской Федерациинеоднократно подчеркивали, что страненужны активные, конкурентоспособныеспециалисты —выпускники вузов, молодые ученые,способные самостоятельно осуществлятьисследования поставленных проблем иполучать практически значимые результаты.Создаются условия для реализацииисследовательской деятельноститалантливых молодых людей: организуютсятехнопарки, бизнес-инкубаторы,инновационные центры, научно-техническиевыставки молодежных проектов (Сколково,Зворыкинский проект, программы «Селигер»,«СТАРТ», «У.М.Н.И.К.» и мн. др.).



Вузы всегда былизаинтересованы в подготовке выпускников,способных самостоятельно и активнодействовать. Овладеть какой-либодеятельностью возможно, толькомногократно выполнив ее. Именно поэтому вучебные планы российских и зарубежныхуниверситетов включены формы занятий,позволяющие формировать у студентовисследовательские качества. К ним можноотнести различные виды лабораторныхфизических практикумов. Обучениестудентов исследовательской деятельностина лабораторных занятиях являетсяпроблемой не сегодняшнего дня, она стояла ираньше. Не случайно, начиная с середины XVIIIв., в университетах создаются учебные инаучные лаборатории, «в которых студентымогли бы после лекций осуществлятьэкспериментальные физическиеисследования»1.

На необходимостьорганизации занятий по исследованиюизучаемых студентами физических явленийуказывали такие выдающиеся физики,как
И.А. Иоффе, П.Л. Капица,Л.Д. Ландау, П.Л. Лебедев, Дж. К.Максвелл,
А.Г. Столетов, Н.А.Умов, Р. Фейнман и др. Они считали, что«изучать любое явление в природе (будь топадение тела, разряд в трубке,барометрическое давление) необходимо какэкспериментальное физическоеисследование, при проведении которого надос самого начала обращать внимание наметодику физических исследований»2. Всвязи с этим возникает потребность вразработке содержания лабораторных работпрактикумов и методики ихпроведения.

В настоящее времясуществует большое число учебных пособий,содержащих описание лабораторных работпрактикумов в различных российских изарубежных университетах, изданных подредакцией таких известных авторов, как А.С.Ахматов, К.А. Барсуков, С. Герберт,
Е.М. Гершензон, Л.Л. Гольдин, В.И.Иверонова, В.И. Козлов, Н.Н. Малов,
А.Н. Мансуров, А. Портис, Г. Роуэл, Ю.И.Уханов и др.

Описания лабораторныхработ, представленные в большинствепособий российских авторов, составлены поединой структурной схеме: 1) названиеработы; 2) цель работы; 3) приборы ипринадлежности; 4) теоретическое введение;5) описание экспериментальнойустановки; 6) порядоквыполнения работы;
7)измерение и обработка результатов; 8)вопросы и упражнения. Аналогичнаяструктура описания лабораторных работимеет место и в различных практикумах поэлектрорадиотехнике, физическим основаминформационно-коммуникационныхтехнологий и вычислительной технике,основам автоматики и вычислительнойтехнике, специальных физическихпрактикумах.

В московскихинженерно-физическом и физико-техническомуниверситетах (МИФИ и МФТИ) — вузах, где готовятфизиков-исследователей, описание работ впрактикумах имеет ту же структуру.Незначительное отличие состоит в том, чтопосле описания установки следуют простыеэкспериментальные задания, выполнениекоторых, по мнению авторов, позволитстуденту понять особенности исследуемогоявления и измерительной аппаратуры,убедиться в ее исправности (Л.Л. Гольдин,Ф.Ф. Игошин,
С.М. Козел, В.В.Можаев, Э.А. Нерсесов, В.Д.Попов). Зарубежныепрактикумы не содержат подробноготеоретического введения и инструкций повыполнению исследования.

Методика обучениястудентов исследовательской деятельностисложилась и включает следующие этапыпроведения занятий в различныхлабораторных практикумах: получениедопуска к выполнению работы по результатамизучения теоретического материала иописанию готовой экспериментальнойустановки; выполнение работы по жесткорегламентированным указаниям; оформлениеотчета по работе и защита его упреподавателя для получения зачета.Письменный отчет установленной формысодержит предполагаемый результатизмерений, и при допущении студентом неслишком большой погрешности работасчитается выполненной и защищенной. Какправило, мотивом выполнения лабораторнойработы служит получение зачета.Лабораторный практикум воспринимаетсястудентами как не очень нужный, нопредусмотренный учебными планами видзанятий.

В вузах, выпускающихфизиков-исследователей, занятияпрактикума отличаются большейсамостоятельностью студентов из-заотсутствия детального описания выполненияэксперимента и готового способа оценкипогрешности полученного результата.Однако методика их проведения остаетсятакой же, как и в другихуниверситетах.

Аналогично проходятзанятия практикумов и в зарубежных вузах.При этом следует отметить, чтолабораторные работы практикума по общейфизике проводятся фронтально. Все студентыполучают одинаковые задания, но каждыйвыполняет его самостоятельно на своейэкспериментальной установке с различнымиисходными параметрами (университет Кларка,г. Вустер, США; университеты городов Зиген(Германия); Куопио (Финляндия); Кембридж(Великобритания); КНК- колледж, г. Гел(Бельгия).

Таким образом, анализсуществующей методики проведения занятийлабораторных практикумов в различныхуниверситетах позволил сделать вывод отом, что не всегда эти занятия приводят кжелаемому результату — полноценнойподготовке студента к самостоятельномупроведению экспериментальныхисследований. Поиск путейсовершенствования содержаниялабораторных практикумов и методики ихпроведения стал предметом многочисленныхдиссертационных исследований. Сложилосьнесколько направлений решения этойпроблемы.

Одно из них связано сизменением содержания практикумов. Авторыпредлагают уйти от традиционной тематикилабораторных работ, относящихся кконкретным разделам курса физики(механика, молекулярная физика,электричество и магнетизм, оптика идр.) ипредставить практикум в виде системыэкспериментальных или«проблемно-ориентированных» задач (В.И.Барчук, А.А.Лагутина, Л.В. Сухотина, И.И. Хинич и другие).Примером могут служить задачи наприменение определенных методовисследования физических явлений — методы оптической,электронной и зондовой микроскопии.Предварительное знакомство студентов сними предлагается осуществлять на такназываемых «интегративных» лекциях (А.А.Лагутина). Другие задачи связаны сизучением физических свойств новыхматериалов и структур твердотельнойэлектроники (И.И. Хинич). Третья группаучебных экспериментальных задачнаправлена на создание условий дляусвоения студентами методологическихзнаний: структуры постановки физическогоэксперимента, способовлогико-математической обработкиэмпирических данных (В.И. Барчук, Л.В.Сухотина).

Следующее направлениеисследований связано с модернизациейпрактикумов путем внедрения в них новыхприборов, устройств и современных методовисследования (К.А. Аржаных, М.В. Горшечников,В.В. Майер, Р.В. Майер, И.А. Осипова, А.А.Селиверстова, В.В. Сперантов, И.И. Хинич идр.).

В качестве отдельногонаправления можно выделить исследования,связанные с введением в практикумыинформационных и коммуникационныхтехнологий (ИКТ): исследование с помощьюкомпьютера моделей объектов, физическихявлений и процессов, использование внатурном эксперименте датчиковых систем,осуществление обработкиэкспериментальных данных (А.В. Говорков,В.В. Горин, О.Е. Данилов, Г.В. Ерофеева, К.А.Коханов, В.В. Ларионов, Ю.В. Федорова, Г.А.Шмелева и др.).

По результатампроведенного анализа можно сделать вывод отом, что большинство исследованийнаправлено на разработку приборов,устройств, программных продуктов,различных экспериментальных задач, т. е.средств, спомощью которых можно обучать студентовисследовательской деятельности. При этомформа организации их работы в практикумеостается неизменной: изучениетеоретического материала, готовойэкспериментальной установки, выполнениярекомендованных действий.

Впервые изменитьсодержание и форму обучения будущихучителей физики в лабораторном практикумепредложила С.В. Анофрикова, включив в негоформирование отдельных обобщенныхдействий по созданию экспериментальнойустановки для воспроизведения любогофизического явления, планированию ипроведению эксперимента. Обучение такойдеятельности позволяет получить, по мнениюавтора, выпускника, способного действоватьв быстро меняющихся условиях развития иобновления школьного физическогоэксперимента. Объясняется этоформированием у обучаемых обобщенногометода выполнения экспериментальнойдеятельности, обладающего свойствомширокого переноса и применимого длявоспроизведения любых физических явленийв любых конкретных условиях.

Других исследований,связанных с формированием у студентовобобщенных видов деятельности вфизических практикумах, ранее непроводилось.

Для того чтобыустановить, позволяет ли сложившаясясистема обучения студентов в практикумахсформировать у них способности кэкспериментальной исследовательскойдеятельности, был проведен констатирующийэксперимент, в котором приняли участие 1100студентов 1–3-хкурсов физико-математического,педагогического направлений подготовки,технических специальностей различныхвузов (классические, технические,педагогические университеты) городовАстрахани, Москвы, Волгограда,Ростова-на-Дону, Брянска. Студентам,завершившим выполнение физическогопрактикума, было предложено выполнитьсамостоятельно определенные действия,входящие в содержание экспериментальнойисследовательской деятельности:сформулировать цель эксперимента,выделить этапы экспериментальногоисследования, составить план,аргументировать подбор необходимыхприборов и метода обработки результатов.Такие же задания получили студенты,выполнившие конкретную лабораторнуюработу физического практикума. Результатыэксперимента и наши многолетниенаблюдения в процессе преподаванияубедительно подтвердили, что студентызатрудняются в формулировании целиэкспериментального исследования иконечного продукта экспериментальнойдеятельности, не осознают необходимостипоследовательного выполнения ее общихэтапов. Они затрудняются в применениитеоретических положений физики для оценкипараметров экспериментальной установки,приборов, технических устройств;предлагают метод обработки результатовтолько по инструкции. В итогемногочисленные разнообразныелабораторные работы предстают передстудентами как самостоятельные, несвязанные друг с другом типыэкспериментальной деятельности, и врезультате выполнения большого числаработ практикума студенты не приобретаютумения ориентироваться в конкретнойситуации физического экспериментальногоисследования. Таким образом, присложившейся системе обучения впрактикумах невозможно подготовитьстудентов, в полной мере способных ксамостоятельному проведению физическихэкспериментальных исследований.





Отсутствие целостнойметодической системы формирования устудентов обобщенных методов проведенияфизических экспериментальныхисследований — недостаточность разработки цели,содержания обобщенных методов проведениятиповых экспериментальных исследований,организационных форм существующейпрофессиональной подготовки будущихспециалистов — отражает ряд противоречий между:

—потребностью общества в специалистах,владеющих исследовательскойдеятельностью, и невозможностью в полноймере удовлетворить эту потребность присложившейся системе подготовки,ориентированной на передачу знаний, а не наовладение способами деятельности вобобщенном виде;

—потенциалом экспериментальной физики, вкоторой существуют общие типовые целиэкспериментальных исследований, иневозможностью его реализации всовременных практикумах, содержащихмножество конкретных лабораторных работ,цели которых не соответствуют конечнымпродуктам экспериментальной деятельностифизиков;

—возможностью выявления обобщенногосодержания методов экспериментальныхисследований на основе анализа описанийэкспериментальной деятельностивыдающихся ученых и направленностьюсуществующей подготовки на обучениестудентов множеству частных приемоввыполнения конкретных лабораторныхработ;

—необходимостью организации физическогопрактикума, направленного на формированиеу студентов обобщенных методовсамостоятельного проведения физическихэкспериментальных исследований, иотсутствием структуры, содержания,методики и дидактического обеспеченияпроведения такого практикума в вузе.

Существованиеназванных противоречий обусловливаетактуальность исследования, проблемой которого является разработкаметодической системы подготовки студентовк самостоятельному проведению физическихэкспериментальных исследований, что и определиловыбор темы исследования:«Методическая системаформирования обобщенных методовпроведения физических экспериментальныхисследований у студентовфизико-математического направленияподготовки».

Объектомисследования являетсяпроцесс обучения студентовфизико-математического направленияподготовки проведению экспериментальныхфизических исследований.

Предметомисследования являетсяметодическая система формирования устудентов обобщенных методов проведенияфизических экспериментальныхисследований.

Цель исследования —разработать и реализоватьнаучные основы методической системыформирования у студентов обобщенныхметодов проведения физическихэкспериментальных исследований.

Общая идея, положенная воснову исследования, состоит в возможностивыявить типы экспериментальныхисследовательских задач, решаемыхфизиками при выполнении конкретныхисследований; разработать обобщенныеметоды их планирования и проведения и нетолько обучать студентов частным методамвыполнения лабораторных работ впрактикуме, но и формировать у них каждыйобобщенный метод проведения физическогоэкспериментального исследованиявыделенного типа как деятельностьопределенного содержания. Вследствиеэтого многообразие лабораторных работможно систематизировать по определеннымтипам экспериментальныхисследований.

Под обобщенным методомбудем понимать последовательностьлогически взаимосвязанных обобщенныхдействий, выполнение которых приводит кдостижению заданной цели. Обобщенное действие— результатобобщения конечных продуктов выполненияконкретной деятельности. Психологамиустановлено, что обобщенные методыобладают свойством широкого переноса: ихможно использовать при решении большогокруга задач не только в рамках одногопредмета, но и на занятиях по другимдисциплинам, а также в практическойдеятельности.

В качестветеоретической основы исследованияиспользованы следующие положенияфилософии и психолого-педагогическойтеории деятельности:

—человеческая деятельность — это активностьчеловека, направленная на созданиеопределенного конечного продукта,достижение познавательной или социальнозначимой цели;

— цельтолько тогда побуждает человека кдеятельности, когда она порождается егопотребностью;

—сознательная цель, как закон, определяетспособ и характер деятельности человека поее достижению;

— в целиуказывается образец конечного продукта, насоздание которого направлена активностьчеловека;



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 

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.