Д пед н., проф., зав каф фізики й методики викладання фізики зну



Сторінка14/120
Дата конвертації25.03.2020
Розмір4,24 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   120
Метою статті є дослідження ролі комплексу професійно спрямованих завдань із загальної фізики у підвищенні фахової підготовки майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю.

Основною діяльністю студентів під час практичних занять з фізики є розв’язування різноманітних задач. Для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю головною метою розв’язання задач є підготовка до інженерно-педагогічної та дослідницької діяльності. Адже в процесі розв’язання кожного конкретного завдання вони навчаються новому, пов’язаному з досліджуваною дисципліною, пізнають нові факти, а в процесі розв’язання завдань у цілому опановують новими методами, накопичують певний досвід і набувають стійкі вміння й навички розв’язання завдань практичного характеру.

При уважному розгляді розв’язань різного роду задач із різних дисциплін можна чітко бачити, що розходження їх між собою полягає тільки в змісті й меті, а й структурі діяльності, яка необхідна для розв’язання, всі вони практично однакові. Крім того, порівняльний аналіз діяльності з розв’язання інженерно-технічних і навчальних завдань показує, що й вони мають загальну структуру, однаковий перелік знань і вмінь, якими повинні оволодіти студенти при розв’язанні будь-якої задачі [3].

Існування такої спільності дозволяє студентам у процесі розв’язання навчальних завдань освоїти загальний підхід до розв’язування всіх задач та опанувати в результаті вміннями, необхідними для розв’язання виробничих завдань.

Навчальна фізична задача – це ситуація, що вимагає від студента розумових і практичних дій, заснованих на знанні ними понять і законів фізики, спрямованих на закріплення, поглиблення й розвиток цих знань; формування вмінь застосовувати їх на практиці й розвиток наукового мислення [3].

Розв’язати навчальну задачу з фізики – це значить знайти таку послідовність загальних положень фізики (законів, формул, визначень, правил), використання яких дозволяє одержати те, що потрібно в задачі, – її відповідь [2]. Інакше кажучи, процес розв’язання фізичної задачі – це послідовність науково обґрунтованих дій: вивчення умов і вимог задачі, запис умов у буквених вираженнях, переклад одиниць фізичних величин у систему СІ, графічне зображення процесу, описаного в завданні, пошук шляху розв’язання, складання плану, здійснення розв’язання, запис шуканих величин у вигляді формул і обчислення їхніх значень із необхідною точністю, перевірка правильності розв’язку, оцінка отриманих результатів, аналіз процесу розв’язання задачі та відбір інформації, корисної для подальшого застосування.

Цю діяльність можна розділити на чотири етапи: [3]:

1. Вивчення (аналіз) змісту задачі, короткий запис умови.



2. Пошук способу (принципу) розв’язання та складання його плану.

3. Здійснення розв’язання, перевірка правильності й оформлення.

4. Аналіз проведеного розв’язку, відбір інформації, корисної для подальшої роботи.

Правильне й раціональне виконання цих дій вимагає певної системи знань і вмінь, причому знань не тільки тих розділів фізики, до яких належить це конкретне завдання, але й знань із фізики, математики й інших навчальних дисциплін, отриманих раніше в загальноосвітній школі й університеті, а також знань про чотири вже названі загальні етапи розв’язання задач, особливості й роль кожного із цих етапів.

З формулювання цілей практичних занять випливає, що розв’язання завдань у навчанні фізики виступає і як засіб, і як мета навчання. Тому в задачниках з фізики наводяться завдання двох видів: на засвоєння навчального матеріалу й активне його використання.

Завдання на засвоєння навчального матеріалу – це стандартні завдання. Для більшості з них є алгоритми розв’язання, частину з яких описано в самих задачниках, інші аналізуються викладачами на заняттях. Розв’язання стандартних завдань не викликає утруднень у студентів, які регулярно займаються. Адже саме в цьому і проявляються основні навчальні функції вправ із розв’язання стандартних задач – переклад знань, засвоєних на рівні відтворення, на рівень умінь.

Завдання на активне використання вивченого матеріалу – так звані нестандартні або проблемні, пошукові, творчі задачі. Їхнє розв’язання викликає утруднення іноді навіть у найбільш підготовлених студентів [3]. Самостійний пошук способу розв’язання такого завдання вимагає від людини не тільки глибоких знань, але й прояву спритності, цілеспрямованості й великої напруги розумових здатностей. Тільки при розв’язанні нестандартних задач праця студентів може виявитися порівняною із працею інженера-педагога. Тому, тільки розв’язуючи нестандартні завдання, можна оволодіти вміннями та навичками для розв’язання виробничих завдань.

Наявність двох видів задач визначає структуру й зміст домашніх завдань. Частина домашнього завдання, що належить до нового, ще не розглянутого матеріалу, являє собою завдання на засвоєння навчального матеріалу, частина ж, що належить до вже розібраного на заняттях матеріалу, – завдання на застосування вивченого матеріалу.

Для того, щоб у студентів з’явилася звичка всі прийоми із розв’язання завдань виконувати правильно напівавтоматично, треба намагатися свідомо виділяти кожний із чотирьох етапів розв’язання. Іншими словами, при вивченні фізики необхідно зробити предметом засвоєння й саму діяльність із розв’язання задач.

Нами розроблено комплекс завдань, який дозволяє забезпечити свідоме оволодіння знаннями й уміннями з фізики, сприяє формуванню інтересу до її вивчення, спрямоване на засвоєння студентами фундаментальних питань курсу фізики, а також на формування в них знань і вмінь професійного характеру.



Професійно спрямованими будемо вважати такі завдання, виконання яких сприяє здійсненню зв’язку підготовки студентів із “Загальної фізики” з фаховою підготовкою. Ці завдання ми умовно поділили на три групи, відповідно до їх функцій у навчальному процесі:

  1. Завдання, спрямовані на формування в студентів знань і вмінь застосування фізичних понять і законів до обслуговування та налагодження вузлів комп’ютерної техніки й систем передачі інформації.

Прикладами таких завдань є:

  • Чи займе передача вмісту повністю заповненого гнучкого диска обсягом 1,44 Мбайт по каналу ISDN (максимальна швидкість передачі 128 Кбіт/с) менше часу, ніж передача вмісту повністю заповненого жорсткого диска обсягом 10 Гбайт по каналу ОС-48 (максимальна швидкість передачі 2,488 Гбіт/с)?

  • Розрахувати момент інерції CD-диска, якщо він обертається з кутовою швидкістю 15000 об/хв (маса диска 15,7 г, діаметр 120 мм).

  • Розрахувати час проходження сигналу за світловодом довжиною 1 м та перетином 0,5 мм, якщо промінь лазера входить у світловод під кутом  . Кривизною світловоду знехтувати. Вважати, що світловод вироблений зі скла.

  1. Завдання, спрямовані на розвиток інженерно-педагогічного мислення студентів. Як підставу для поділу завдань міжпредметного змісту О. Валович бере окремі їхні функції (формують, систематизують, розвивають). Класифікація задач за їхньою роллю в розвитку мислення дозволяє виділити види завдань, спрямовані на розвиток конкретних видів мислення, зокрема причинно-наслідкового [4].

Прикладами таких завдань є:

  • Визначити сферу застосування досліджуваного закону або явища.

  • Скласти порівняльну таблицю прояву фізичних законів, явищ урізних умовах.

  • Навести приклади фізичних явищ, які можна спостерігати в навколишньому середовищі та техніці.

  • Скласти перелік питань до теми, задачу на вивчене фізичне явище з професійним змістом.

Для успішного оволодіння навчальним матеріалом з фізики у студентів на момент вступу до вишу має бути сформований певний мінімум логічної грамотності, але, як показали наші дослідження [1], переважна більшість опитаних (64 %) виявили середній рівень розвитку логічного мислення. Тому в процесі навчання в студентів необхідно розвинути такі вміння: проводити аналіз і синтез фізичних явищ і процесів, які вивчаються; відрізняти їх суттєві особливості від несуттєвих; узагальнювати факти, пояснювати їх і робити правильні висновки зі спостережень; здійснювати порівняння предметів і явищ, знаходячи в них схожість і відмінності; застосовувати основні закони формальної логіки (суперечності, достатньої підстави, виключеного третього, тотожності) при розв’язанні конкретних завдань; усвідомлено користуватися методами індукції та дедукції при аналізі фізичних явищ; проводити систематизацію та класифікацію навчального матеріалу.

Отже, якщо дослідницьку роботу студента з фізики розглядати як реалізацію його пошукових, творчих можливостей під час розв’язування задач, то, здійснюючи пошук рішення задачі, студент піддає її спостереженню, намагається вивести з неї деякі наслідки, ознаки (здійснює індуктивний пошук) та одержати результат. У результаті в студента “дозріває” план розв’язування задачі, що завершується доведенням. Подальші його зусилля зосереджені на пошуку інших властивостей чи інших співвідношень властивостей, їхніх доказів, на можливі наслідки і т. ін. Доказ відіграє в науковому пізнанні дуже велику роль. За його допомогою здогади та гіпотези стають науковою істиною.

Ступінчасте використання в навчальному процесі логічних проблемних завдань активізує мислення студентів, розвиває вміння аргументувати, виокремлювати проблеми, здійснювати вибір найбільш оптимальних інформаційно-логічних варіантів. Наприклад, щоб в процесі навчання вплинути на розвиток мислення студентів викладачі вводять більш важкі, порівняно зі звичайними, питання та завдання. Поступове ускладнення в навчальному процесі проблемних завдань і питань дозволяє здійснювати перехід від орієнтовано-пошукових дій до продуктивно-творчих. Отже, професійне мислення майбутнього інженера-педагога необхідно розвивати протягом усього періоду навчання у виші, починаючи з молодших курсів, через зміст, методи, форми та засоби навчання.



  1. Завдання, спрямовані на розвиток професійної спрямованості особистості інженера-педагога. Це можуть бути завдання на зразок: підготувати інформаційне повідомлення з нової теми про застосування тих чи інших фізичних законів та явищ у комп’ютерній техніці у вигляді текстового завдання у тестовій формі або узагальнюючій таблиці, графу або кросворду, слайдів-презентацій та ін.; скласти перелік питань до теми, скласти задачу на вивчене фізичне явище з професійним змістом та інші. На наступному лекційному або семінарському занятті студент обов’язково повинен продемонструвати та захистити результати своєї роботи із залученням одногрупників. До цього типу завдань ми відносимо і завдання-проекти, описані нижче.

Ми переконані, що при вивченні фізики необхідно розвивати і педагогічну спрямованість особистості студентів. Як ми вже зазначали, цьому сприятимуть відповідні дидактичні засоби. Важливого значення при такому підході набуває виконання завдань творчого характеру, для розв’язання яких необхідне володіння різними розумовими операціями (аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, абстрагування тощо).

Яскравим прикладом таких завдань може бути створення студентської презентації з певної теми. Це сприяє формуванню таких умінь, необхідних майбутньому інженерові-педагогу: навчально-організаційних (уміння працювати за алгоритмом, самостійно складати алгоритми, працювати в колективі, вміння здійснювати самоконтроль, самооцінку); навчально-інформаційних (здобувати необхідну інформацію, складати план, конспект, спостерігати, проводити експеримент); навчально-інтелектуальних (проводити аналіз, синтез, давати визначення понять, виконувати порівняння, абстрагування, уміння відповідати на запитання, виконувати творчі завдання).






Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   120


База даних захищена авторським правом ©pedagogi.org 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка