Проблема формирования исследовательских умений при проведении лабораторных практикумов
Проблема формирования исследовательских умений при проведении лабораторных практикумов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
АСТРАХАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ
РЕФЕРАТ
ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ
УМЕНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ПРАКТИКУМОВ
г.
Астрахань – 2008
Содержание
Введение. 2
Сочетание традиционной репродуктивной методики проведения
практикума с новыми подходами. 4
Дидактические
принципы.. 11
Новые
подходы к организации физического практикума. 14
Усиление практической направленности лабораторных работ.. 14
Реализация личностно ориентированного подхода при организации физического
практикума. 16
Сочетание современного лабораторного практикума с информационными
технологиями. 19
Интеграция теоретических и эмпирических знаний как общность научного и
учебного познания. 20
Цикличность проведения практикумов. 26
Реальность задач решаемых на лабораторном практикуме. 27
Заключение. 28
Литература. 29
Основной задачей
университетского образования является подготовка высококвалифицированных
специалистов широкого профиля, способных к постоянному творческому поиску,
приобретению новых знаний и обладающих навыками научного подхода к решению
задач современного производства.
Государственным
образовательным стандартом высшего профессионального образования выдвигается
требование подготовить специалиста физика к решению следующих задач
научно-исследовательской (экспериментальной, теоретической и расчетной)
деятельности:
·
научные
исследования поставленных проблем;
·
формулировка
новых задач, возникающих в ходе научных исследований;
·
разработка
новых методов исследований;
·
выбор
необходимых методов исследования;
·
освоение
новых методов научных исследований;
·
освоение
новых теорий и моделей;
·
обработка
полученных результатов научных исследований на современном уровне и их анализ;
·
работа с
научной литературой с использованием новых информационных технологий, слежение
за научной периодикой;
·
написание
и оформление научных статей;
·
составление
отчетов и докладов о научно-исследовательской работе, участие в научных
конференциях [23, с.2].
Уровень
подготовленности специалиста к научно-исследовательской деятельности зависит от
того, как сформированы у него исследовательские умения. Без систематического,
непрерывного формирования исследовательских умений всех студентов невозможно
выполнение требований, заявленных Государственным образовательным стандартом
высшего профессионального образования.
Формирование исследовательских умений начинается еще в
школьный период, когда ученики выполняют несложные лабораторные работы, решают
творческие задачи, выполняют экспериментальные домашние задания
исследовательского характера, занимаются проектной деятельностью, участвуют в
турнирах юных физиков, в конференциях, занимательных вечерах, олимпиадах по
физике. Однако, как показывает анализ соответствующей психолого-педагогической
и методической литературы, а также наш опыт преподавательской деятельности,
возвращаются к исследовательской работе эти школьники уже на старших курсах
университета, когда изучают дисциплины специализации. Таким образом, возникает
временной пробел в исследовательской деятельности студентов. Вместе с тем,
общий физический практикум 1-3 курсов имеет, на наш взгляд, большие возможности
в формировании исследовательских умений. Мы согласны с мнением Е.Н. Бегинина,
Б.С.Дмитриева, А.А. Князева, Н.Б. Ковылова, Ю.И. Левина, Ю.П. Шараевского,
которые считают, что «общие основы физического эксперимента для студентов –
физиков закладываются на младших курсах, и они тесно связаны с курсом общей
физики и физическим практикумом. Полученные на этом этапе умения и навыки во
многом определяют успешность дальнейшего обучения, и способствуют формированию
высококлассных специалистов» [6, с.33].
По своему
назначению лабораторные занятия можно классифицировать так:
1.
Вводные
или измерительные лабораторные занятия, которые проводятся в ряде ВУЗов по
общенаучным и общетехническим дисциплинам. Их цель – проиллюстрировать основные
закономерности изучаемой науки, ознакомить студентов с техникой эксперимента,
теорией погрешностей и методами обработки экспериментальных данных, с
устройством и принципом работы часто встречающихся измерительных приборов;
2.
Практикумы,
которые являются переходным этапом накопления знаний и практических навыков,
приобретаемых при усвоении общих курсов, к изучению специальных дисциплин и
освоению методов научных исследований;
3.
Практикумы
по дисциплине специализации (специальные практикумы), являющиеся заключительным
этапом в практической подготовке специалистов и способствующие формированию
навыков экспериментальных научных исследований в определенной области науки или
производственной деятельности [25].
Наибольший вклад
в формирование исследовательских умений студентов младших курсов вносит, на наш
взгляд, второй класс практикумов, то есть лабораторные работы, выполняемые
студентами физиками в течение 1-6 семестров.
Анализ
практикумов, разработанных в период до 1980 года [27,28,29,30,38,42,43 и др.],
показывает, что основными целями, которые ставили в то время исследователи
перед лабораторными работами, являются: раскрытие связи теории и практики;
формирование навыков работы с физическим оборудованием; практическое освоение
наиболее важных методов измерений; обучение грамотному проведению эксперимента.
По мнению С.И.
Архангельского (1974г.), главной задачей лабораторного практикума является
установление связи теории и практики на основе экспериментальных исследований в
специально оборудованных помещениях – лабораториях. Студенты приобретают навыки
и умения в обращении с измерительными приборами, аппаратами, экспериментальной
техникой, установками, технологическим оборудованием, проводят непосредственные
экспериментальные наблюдения, и осмысливают изучаемые явления и процессы [4,5].
По С.И. Зиновьеву
(1975г.) лабораторные занятия предназначаются для углубленного изучения
научно-теоретических основ предмета, овладения современными методами и навыками
экспериментирования с применением новейших технических средств обучения [18].
Ф.Ф. Игошин.,
С.М. Козел и др. (1973), при разработке практикума, ставят цели: дать студентам
возможность на опыте изучить физические явления; научить их обращаться с
разнообразными, в том числе с самыми современными, физическими приборами;
привить необходимые навыки по наладке и проверке аппаратуры [30].
Несомненно,
практикумы, разработанные в этот период, имеют огромное значение, и методика их
проведения вполне себя оправдала, но социальное развитие общества требует
постоянного пересмотра методик. Работа по устаревшим правилам привела к
снижению познавательной активности и, как следствие, уменьшению уровня
экспериментальной подготовки специалистов.
Начиная с 80-х
годов остро встали вопросы о дифференцированном подходе в обучении студентов,
повышении их познавательной активности и развитии творческих способностей.
По мнению Л.Л.
Гольдина (1983г.), цель практикума заключается не только в том, чтобы позволить
студенту самому воспроизвести основные физические явления, научить его обращению
с основными измерительными приборами и познакомить с важнейшими методами
измерений, но и развить его творческое мышление и исследовательские умения. Он
предлагает дополнительные экспериментальные задания для более успешных
студентов, стремящихся расширить свои знания [31].
Ю.В. Леонов и
Л.Т. Прищепа, (1985г.), анализируя формы активизации познавательной
деятельности студентов на лабораторных занятиях, отмечают, что «наиболее
эффективно развиваются творческие способности студентов, и прививаются практические
навыки при выполнении ими лабораторных работ проблемного содержания. В
существующих же лабораторных практикумах по курсу общей физики (авторы
ссылаются на практикумы 70-х годов) материал по лабораторным работам
изложен так, что он не содержит элементов проблемности, и выполнение таких
лабораторных работ сильными и средними по знаниям студентами не вызывает у них
интеллектуальных затруднений, слабо развивает физическое мышление» [22, с.18].
Как отмечает Н.Б.
Догадин, на сегодняшний день нет единого подхода к задачам, стоящим перед
лабораторным практикумом. Наиболее актуальными являются две из них. «По одной –
лабораторный практикум рассматривается как способ приобретения практических
навыков работы с приборами, адаптированный к данному объекту исследования. По
другой – практикум предназначен для практической апробации и подтверждения
основных положений теории объекта исследования. В первом случае основное
внимание уделяется знанию студентом правил работы с приборами, умению измерять
различные физические величины, оценивать точность получаемых результатов. Во
втором – необходимо знание теории исследуемых процессов, умение сопоставлять
наблюдаемые явления с ее основными положениями и обосновывать полученные в
процессе выполнения лабораторной работы результаты». Анализируя влияние
поставленной перед практикумом задачи на конечный результат обучения, автор
делает вывод: «выделяя в качестве приоритетной задачи при подготовке к
лабораторным работам изучение вопросов теории, подтверждаемой в эксперименте,
заставляет студентов во время семестра систематически изучать теоретические
курсы, позволяет поднять уровень его знаний. Все это систематизирует процесс
обучения, облегчит усвоение материала, а значит, повысит степень
профессиональной подготовки студента» [13, с.57].
Однако, мы
согласны с мнением большинства современных ведущих исследователей, считающих,
что с помощью лабораторного практикума следует не только развивать
экспериментальные навыки, но также активизировать творческий потенциал
обучаемых.
Ю.В. Беховых,
Л.А. Беховых, А.А. Левин отмечают, что именно «на лабораторных занятиях
студенты узнают о научном подходе к решению тех или иных физических задач, об
основном принципе физики как науки: «опыт – критерий истины», наглядно
убеждаются в справедливости физических теорий и законов». Авторы к задачам,
стоящим перед практикумом относят: расширение кругозора студентов, повышение
интереса к предмету, а также выполнение несложной творческой исследовательской
деятельности [7, с.61].
Указывая на роль
физического практикума в техническом ВУЗе, Н.Ю. Евсикова, Н.С. Камалова, В.И.
Лисицын, Н.Н. Матвеев, В.В. Постников, отмечают тот факт, что физический
практикум помогает студентам уяснить физические основы реальных явлений, их
практические и качественные оценки, оперировать размерностями и порядками
величин, приобрести навыки работы с измерительными приборами, научится
описывать, и теоретически объяснять физические явления, формулировать выводы,
оформлять отчеты. Авторы также считают, что при проведении лабораторного практикума,
необходимо организовать самостоятельное, но контролируемое творчество студентов
[15, с.119].
Т.Г. Ваганова, Е.А. Семенюк указывают на то, что «… в
практике учебного процесса, особенно на младших курсах ВУЗа, не создано
реальных условий для включения студентов в систему будущей творческой
деятельности. Некоторые особенности и механизмы использования проблемно –
ориентированного обучения в учебном процессе ВУЗа еще недостаточно исследованы.
Поэтому возникает необходимость разработки методов, средств и форм обучения,
позволяющих развить творческое мышление студентов» [8, с.29].
Конечно,
консервативный подход к выполнению лабораторных работ общего физического
практикума имеет много плюсов. К.П. Кортнев, Н.Н. Шушарина [19, с.281]
отмечают, что при традиционном подходе в итоге выполнения практикума студент
должен:
·
иметь
представление о методах постановки экспериментальной физической задачи;
·
уметь
определять состав измеряемых физических характеристик;
·
иметь
представление о конструктивных элементах экспериментальных стендов;
·
знать
методику измерений, состав и принцип действия измерительных устройств,
предназначенных для измерения физических характеристик на данном стенде;
·
уметь
проводить измерения различных физических характеристик;
·
знать и
уметь применять методику обработки результатов и ошибок измерений;
·
уметь
анализировать результаты экспериментов и делать выводы о результатах решения
поставленной задачи.
К перечисленным
умениям, по нашему мнению необходимо добавить:
·
уметь
пользоваться простым физическим оборудованием;
·
уметь
определять назначение, цену деления и внутреннее сопротивление
электроизмерительных приборов, а так же выставлять нужный для данных измерений
предел;
·
правильно
«читать» и составлять простейшие электрические цепи по предложенной схеме;
·
налаживать
и регулировать простейшие физические приборы;
·
проводить
несложный ремонт оборудования;
·
закрепить
знания лекционного курса практической работой, доказывая базовые законы и
положения.
Однако
традиционная методика выполнения работ имеет и ряд недостатков, среди которых
выделим наиболее значимые с нашей точки зрения:
1.
не во
всех ВУЗах имеется возможность организовать выполнение лабораторных работ
фронтально;
2. небольшое число часов,
отводимых на практикумы (менее 70), не позволяет организовать выполнение
лабораторных работ, закрепляющих основные законы физики, в достаточном
количестве;
3. существенно снижает
возможность творческого подхода к выполнению задания предложенный в
методическом пособии план к работе;
4. выполнение работ
студенческими «бригадами» по 2-3 человека усложняет контроль самостоятельности
работы каждого студента.
Как показывает практика, традиционный вузовский метод
проведения лабораторных занятий по готовым методическим указаниям приводит к
тому, что, работая по единому шаблону, студент, строго следуя инструкции, может
благополучно выполнить работу, так и не до конца осознав сути проведённого
эксперимента. При этом у него не формируются исследовательские умения и не
развиваются творческие способности.
Страницы: 1, 2, 3
|