CC BY
43
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 53(07):378 ББК 22.3р30:74.480.267
Н.С. Кравченко, Е.В. Лисичко, Е.И. Постникова
ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ В ТЕхНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ В ЭЛЕКТРОННОй СРЕДЕ MOODLE
В данной статье рассмотрены вопросы организации самостоятельной работы студентов технического университета в процессе обучения физике в электронной среде MOODLE. Представлена методика смешанного обучения, направленная на формирование у студентов способности к информационно-познавательной деятельности, являющейся существенным элементом профессиональной подготовки студентов, предусматривающей фундаментальные знания во взаимосвязи с будущей профессией.
Ключевые слова: обучение физике, самостоятельная работа студентов, электронная среда MOODLE, профессиональная деятельность, технический университет, проектная деятельность.
N.S. Kravchenko, E.V. Lisichko, E.I. Postnikova
TEACHING PHYSICS AT THE TECHNICAL UNIVERSITY
IN LMS MOODLE
The organization of independent work of engineering students in learning physics in LMS MOODLE is discussed. The technique of blended learning, aimed at developing the ability of students to information and learning activities, which is an essential element in the training of students, providing fundamental knowledge in relation to the future profession, is presented.
Keywords: Physics education, independent work of students, LMS MOODLE, professional activity, Technical University, project activity.
Требования ФГОС к результатам освоения учебных курсов включают формирование у студентов способности к информационно-познавательной деятельности. Одним из важных составляющих овладения методами такой деятельности является самостоятельная работа студентов (СРС). Самостоятельная работа - средство формирования познавательных способностей студентов, их направленности на непрерывное самообразование.
Цель, задачи и организация любой СРС - овладение фундаментальными знаниями, профессиональными компетенциями, умениями и навыками при-
ш ^
Q О О
ф ч
ф ^
о
менения полученных знаний, методами познавательно-исследовательской деятельности [1]. Совершенствованию СРС и ее значимости в учебном процессе уде-ляетсябольшоевнимание.Особенностью образовательного процесса на современном этапе обучения физике является наличие разного рода электронных ресурсов, направленных на самостоятельное освоение курса. С учетом слабой школьной подготовки студентов и того, что физика изучается на первом курсе, целесообразно в учебном процессе использовать классическую форму обучения в совокупности с использованием имеющихся электронных курсов (смешанное обуче-
го ш
0
1
н о о 1=
ш
т ^
о ^
03 и]
X
ф
т ш го
0
1
ние). Смешанное обучение - одна из наиболее эффективных форм организации учебного процесса с использованием электронных ресурсов. Под смешанным обучением мы понимаем сочетание достоинств традиционного обучения и возможностей электронных средств, позволяющих использовать различные комбинации режимов работы студентов, педагогических приемов и технологий. Используемые нами электронные курсы, разработанные на платформе Moodle, позволяют вовлекать в работу всех студентов группы и оценивать результаты обучения на каждом этапе [4].
Сочетание аудиторной и внеаудиторной работы определяется целями и особенностями каждого вида занятий:
• лекции, семинары - первичное ознакомление с материалом курса, развитие навыков в постановке проблемы и ее решения, умений аргументированного изложения материала и участия в дискуссии, формирование теоретического и профессионального мышления, аудиторная СРС под руководством преподавателя,
• лабораторные и практические занятия - развитие навыков при решении типовых задач и задач исследовательского характера, анализ результатов эксперимента, развитие навыков обработки результатов измерений, аудиторная СРС,
• внеаудиторная работа - подготовка к аудиторным занятиям, выполнение расчетно-графических работ с целью овладения умениями и навыками решения теоретических и прикладных задач, подготовка и участие в конференции и т.д. участие в проекте [2].
Схема построения траектории обучения: тесная связь аудиторной и внеаудиторной работы. Используемые для организации СРС электронные ресурсы позволяют организовать самостоятельную работу студентов таким образом, что каждый студент выполняет задания в удобном для него режиме, участвует в совместной работе (это может быть совместный проект, эссе, форум), оценивает работы сокурсников и т.д. Самостоятельная работа также может содержать элементы, которые выполняются в аудитории. Поэтому характер СРС зависит
от ее вида - аудиторная это работа или внеаудиторная. Основные формы СРС определяются ее характером:
• репродуктивный характер СРС - первичное знакомство с учебным материалом, работа с конспектом лекций, знакомство с лекционными демонстрациями, представленными в электронном курсе, конспектирование дополнительной литературы, знакомство с методическими материалами по решению типовых задач. Контроль - мини-тесты по теме, тестирование по разделу;
• поисково-познавательный характер СРС - поиск, подбор и систематизация информации по изучаемой теме, подготовка выступления на семинаре или конференции, подготовка к выполнению лабораторных работ, решение познавательных задач, самостоятельное решение индивидуальных заданий по теме, подготовка к тестированию, промежуточной и итоговой аттестации. Контроль - рубежное тестирование;
• творческий характер СРС - подготовка и написание реферата, научной статьи, подготовка презентации по защите реферата или экспериментальной работы, участие в совместной работе над проектом, рецензирование работ сокурсников и т.д. Контроль - совместное оценивание.
Формирование у студентов способности к информационно-познавательной деятельности является существенным элементом профессиональной подготовки студентов, предусматривающим знания по широкому кругу вопросов, связанных с их профессиональной деятельностью. Электронный курс на платформе Moodle позволяет привлечь студентов к совместной деятельности в предложенном проекте или обсуждении какого-либо вопроса.
Совместная проектная деятельность, работа по разделу курса. Рассмотрим пример организации совместной проектной работы студентов по разделу курса «Электростатическое поле». Используя такие инструменты электронного курса, как «лекция», «книга», «глоссарий» студенты изучают теоретический материал по данному вопросу, который
включает такие темы, как «Закон Кулона, свойства зарядов», «Напряженность», «Потенциал». В ходе изучения теории студенты отвечают на тестовые задания, при правильном выполнении которых переходят к следующей теме. Теоретический материал представлен для студентов в виде презентаций, текстовых документов, видеолекций и видеороликов с демонстрацией опытов.
На лекциях, формат которых несколько изменен, студенты задают вопросы по изучаемой теме или отвечают на вопросы преподавателя, наблюдают за демонстрацией опытов по электростатике, обсуждают проблемные моменты лекционного материала, тем самым происходит корректировка полученных знаний.
На практических занятиях студенты решают задачи на расчёт сил взаимодействия, напряженности и потенциала системы заряженных тел различной формы. Строят силовые линии электрического поля и эквипотенциальные поверхности. Для закрепления материала студенты знакомятся с методическими указаниями по решению задач, размещенными в среде Moodle и получают индивидуальные домашние задания, решение которых они обсуждают в форуме и чате, а затем прикрепляют их в электронный курс для проверки преподавателем.
Во время лабораторных занятий студенты выполняют лабораторную работу по моделированию физических процессов «Электростатическое поле», разработанную на кафедре экспериментальной физики Томского политехнического университета (входящую в комплекс лабораторных работ по моделированию физических процессов на компьютере Laboratory Simulations [5]). Каждому студенту задаются индивидуальные параметры для расчётов электростатического поля одного, двух и нескольких заряженных тел различной формы. А также студенты имеют возможность изменять величину заряда, размеры и местоположение тел в пространстве. Полученные результаты студенты обсуждают в форуме. По результатам обсуждения делают вывод о характеристиках электростатического поля с учетом всех параметров. Кроме того,
в электронном курсе специально подобраны поисково-познавательные задания для самостоятельной работы, такие как: «Найдите в сети Интернет экспериментальное подтверждение закона Кулона с помощью опыта с крутильными весами. Представьте схему определения заряда шариков из данного опыта. Ваши предложения оформите в произвольной форме (объем не больше 1 стр.) или «Изучите материалы в сети Интернет, касающиеся экспериментального определения потенциала Земли. Оцените точность и достоверность экспериментов. Свой ответ представьте в произвольной форме объемом не более 1 стр.» и др. После изучения каждого раздела студенты выполняют он-лайн-тест.
Возможности электронного курса позволяют варьировать теоретический материал, предоставляемый студентам, задачи, лабораторные работы и тестовые задания с учетом направлений обучения студентов. На этом этапе каждый студент учится систематизировать полученные знания и применять их для решения поставленных задач, самостоятельно действовать и взаимодействовать с одно-группниками и преподавателем, представлять свои результаты. На следующем этапе преподаватель предлагает студентам разбиться на группы и выступить с результатами работы по разделу курса «Электростатическое поле». Студенты готовят доклады с презентацией для выступления на конференц-неделе и защищают свои проекты. Студенты по некоторым темам готовят демонстрации. На конференции жюри оценивает работу в целом по проекту.
Организация деятельности студентов осуществляется таким образом, чтобы защита общего проекта закончилась успехом, чтобы у студентов была мотивация к выполнению такого вида деятельности. Балльно-рейтинговая система оценки деятельности студентов позволяет оценить вклад каждого студента.
Работа в проекте по межпредметной тематике [3]. По окончании предыдущего этапа работы в проекте по теме курса подводятся итоги, по результатам которых преподаватель рекомендует студентов, успешно прошедших этот этап,
ш ^
Q О О
ф
4
ф ^
о >s о
X X
о ^
ф
5
ф
I-
ф
IS
о ^
ф
са s
X
о
О ф
т
S X
X ф
I-
ф
X
ф
т ю О
для работы по межпредметной тематике и осуществляет подбор тем индивидуально для каждой группы студентов. Предложенные темы проектов, как правило, связаны с профилем подготовки будущих специалистов и сформулированы таким образом, чтобы каждый студент был заинтересован участвовать в проекте и смог в максимальной степени раскрыть в проектной деятельности свой потенциал. Например: «Принципиальное устройство химических источников тока и расчёт их основных электрических характеристик», «Расчет потребляемой мощности солнечных батарей» и др. На данном этапе группы студентов могут изменяться по составу и численности. Работа студентов начинается с ознакомления с темой проекта, подборки материала и источников информации, обсуждения предложенных вариантов, затем реализация проекта и его защита. На любом этапе в работу группы может подключиться любой желающий, внесший свой вклад в обсуждение проекта. Каждая группа студентов для работы над проектом создает в чате тему для обсуждения своего проекта и активно включается в информационно-познавательную деятельность. Преподаватель, подключаясь к каждой теме, корректирует и направляет деятельность студентов, при этом студент остается самым активным участником процесса. Студенты и преподаватели являются едиными и неразрывными частями процесса проектирования.
Работа на этом этапе позволяет студентам прочувствовать всю необходимость овладения физическими знаниями для дальнейшего освоения профильных дисциплин. В процессе работы над проектом происходит формирование практических умений и навыков студентов к самостоятельной творческой деятельности. Преподаватель учит студентов видеть проблему, связанную с профильными дисциплинами, и решать ее на уровне проекта. Работа студентов в проектной деятельности оценивается преподавателем, по результатам проекта студентам рекомендуется выступить с докладом на студенческой конференции, подготовить к печати статью. В дальнейшем выбранный и реализованный студентами проект может быть продолжен ими при обучении на спецкафедрах.
Таким образом, вовлечение студентов в информационно-познавательную деятельность является существенным элементом профессиональной подготовки студентов, предусматривающим знания по широкому кругу вопросов, связанных с их профессиональной деятельностью. Электронный курс на платформе Moodle позволяет привлечь студентов к совместной деятельности в предложенном проекте или обсуждении какого-либо вопроса. На наш взгляд, смешанное обучение, при правильной организации работы студентов в электронном курсе, является эффективным.
Библиографический список
1. Ларионов, В.В. О подготовке будущего инженера внедренческого типа [Текст] / В.В. Ларионов, Н.Г. Максимова // Инновации в образовании. - 2015. - № 9. - С. 41-50.
2. Ларионов, В.В. Как готовить будущего инженера внедренческого типа на занятиях по физике [Текст] / В.В. Ларионов, В.В. Пак // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2015. - Вып. 5 (158). - С. 224-228.
3. Лисичко, Е.В. К вопросу о проектной деятельности студентов технического вуза [Электронный ресурс] / Е.В. Лисичко, Е.И. Постникова // Педагогика и психология: актуальные вопросы теории и практики: материалы IV Международной научно-практической конференции. Чебоксары, 22 мая 2015 г. / гл. ред. О.Н. Широков. - Чебоксары: Интерактив плюс, 2015. - С. 86-88.
4. Лисичко, Е.В. К вопросу электронного обучения в техническом вузе при изучении физики [Текст] / Е.В. Лисичко, Е.И. Постникова // Актуальные вопросы психологии, педагогики и образования: сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции (7 апреля 2015 г.). - Самара: Инновационный центр развития образования и науки (ИЦРОН), 2015. -Вып. II. - С. 130-132.
5. Ревинская, О.Г. Изучение моделей физических процессов и явлений на компьютере: лабораторный практикум [Текст]: учебное пособие / О.Г Ревинская, Н.С. Кравченко; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). - Томск: Изд-во ТПУ, 2011. -448 с.: ил..
References
1. Larionov V.V., Maximova N.G. On training the future engineer of innovative type. Innovatsii v obra-zovanii, 2015. № 9. P. 41-50. [in Russian].
2. Larionov V.V., Pak V.V. How to teach a future engineer of innovative type at the Physics classes. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta, 2015. Vol. 5 (158). P. 224-228. [in Russian].
3. Lisichko E.V., Postnikova E.I. On the question of design activity of students of a technical college. Pedagogy and Psychology: Current Theory and Practice: Proceedings of IV International scientific-practical conference. Cheboksary, May 22, 2015 / Chap. Ed. O. Shirokov. Cheboksary: Interaktiv plus 2015. P. 86-88. [in Russian].
4. Lisichko E.V., Postnikova E.I. On e-learning issue at the Technical University in the study of Physics. Topical issues of psychology, pedagogy and education: a collection of scientific papers on the results of the international scientificpractical conference (7 April 2015). Samara: Innovation Centre for Development of Education and Science (IZRON), 2015. - Vol. 2. P. 130 -132. [in Russian].
5. Revinskaya O.G., Kravchenko N.S. Study models of physical processes and phenomena on the computer: laboratory practical. Tomsk: TPU, 2011. P. 448. [in Russian].
Сведения об авторах: Кравченко Надежда Степановна,
кандидат физико-математических наук, доцент,
доцент кафедры экспериментальной физики,
Томский политехнический университет, г. Томск, Российская Федерация. Ктай: [email protected],
Лисичко Елена Владимировна,
кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры экспериментальной физики,
Томский политехнический университет,
г. Томск, Российская Федерация. Ктай: [email protected],
Постникова Екатерина Ивановна,
кандидат педагогических наук, доцент кафедры экспериментальной физики,
Томский политехнический университет, г. Томск, Российская Федерация. Ктай: [email protected]
Information about the author: Kravchenko Nadezhda Stepanovna,
Candidate of Sciences (Education), Academic Title of Associate Professor, Associate Professor, Department of Experimental Physics, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia
E-mail: [email protected]
Lisichko Elena Vladimirovna,
Candidate of Sciences (Education),
Academic Title of Associate Professor,
Associate Professor,
Department of Experimental Physics,
Tomsk Polytechnic University,
Tomsk, Russia
E-mail: [email protected]
Postnikova Ekaterina Ivanovna,
Candidate of Sciences (Education),
Associate Professor,
Department of Experimental Physics,
Tomsk Polytechnic University,
Tomsk, Russia
E-mail: [email protected]
ш ^
Q О О
<u <u о >s о
X X
о ф
g
ф
H ф
I-
о ф
са s
X
X
ф
т >
ю О
