CC BY
8
дискуссии организуются как уникальные, особые и интересные события, отличающиеся эмоциональным накалом, свободой, открытостью и искренностью общения, вызывающие радость. Играя большую роль в обеспечении социальной безопасности в целом, событийность, на наш взгляд, выступает в качестве ударного фактора в решении вопросов идеологической безопасности, связанной с формированием гражданственности и патриотизма. Негативному влиянию социальных сетей, молодежных субкультур, агрессивности среды могут противодействовать лишь яркие, значимые для обучающихся проекты («Ты - гражданин великой страны. Гордись!») с разнообразными видами творческой деятельности и коммуникаций, обращением к героическому прошлому и мечтами о будущем.
Гуманистическая направленность образования магистров на основе социально-педагогического проектирования в сфере безопасности образо-
Библиографический список
вательных систем, отражая его ценности и смыслы, объединяет текущие и перспективные задачи, предусматривает непрерывность изменений и их восприятия как профессионального вызова. В целом заявленная в работе цель достигнута, задачи решены. В обсуждаемой модели социально-педагогического проектирования профессиональной подготовки магистров в сфере безопасности образовательных систем выделенные концептуальный, организационно-планировочный, содержательно-деятельностный, рефлексивно-оценочный и презентационный этапы по сути представляют собой траекторию рационального движения к формированию компетентности. Осознавая обретенную компетентность как личное и социальное достояние, магистры способны совершенствовать безопасность и качество образования, адекватно реагируя на новые общественные запросы.
1. Глебова Л.Н. Социально-педагогическое проектирование в подготовке студентов педагогических вузов в контексте становления когерентной среды будущего. Педагогика и просвещение. 2023; № 3: 97-109. Available at: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=44022
2. Карнаухова В.А. Социально-педагогическая компетентность педагога: организация работы по проектированию единого культурно-просветительского пространства участников образовательного процесса. Проблемы современного педагогического образования. 2021; № 72-4: 130-133.
3. Кибальник А.В. Возможности социально-педагогического проектирования в подготовке будущих педагогов к профессиональной деятельности. Казанский педагогический журнал. 2022; № 1 (150): 77-84.
4. Малинин В.А., Повшедная Ф.В., Пугачев А.В. Формирование духовно-нравственных качеств личности обучающихся в условиях современного образования. Вестник Мининского университета. 2022; Т. 10, № 1. Available at: https://doi.org/10.26795/2307-1281-2022-10-2
5. Иванова О.А., Бочарова Н.В. Методология социально-педагогического проектирования личностной самоорганизации студентов вузов. Школа будущего. 2013; № 5: 18-23.
6. Зелко А.С. Проектная деятельность как способ развития социальной активности студентов Концепт. Научно-методический электронный журнал. 2015; Т. 13: 4706-4710. Available at: http://e-koncept. ru/2015/85942.htm
7. Сенько Ю.В. Гуманитарная парадигма образования. Образование через всю жизнь: непрерывное образование в интересах устойчивого развития. 2014; № 1.
8. Камерилова Г.С., Картавых М.А., Воронина И.А. Ценностно-смысловые доминанты как базовые ориентиры развития образования в области безопасности жизнедеятельности. Проблемы современного педагогического образования. 2021; № 72-3: 150-152.
References
1. Glebova L.N. Social'no-pedagogicheskoe proektirovanie v podgotovke studentov pedagogicheskih vuzov v kontekste stanovleniya kogerentnoj sredy buduschego. Pedagogika i prosveschenie. 2023; № 3: 97-109. Available at: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=44022
2. Karnauhova V.A. Social'no-pedagogicheskaya kompetentnost' pedagoga: organizaciya raboty po proektirovaniyu edinogo kul'turno-prosvetitel'skogo prostranstva uchastnikov obrazovatel'nogo processa. Problemy sovremennogo pedagogicheskogo obrazovaniya. 2021; № 72-4: 130-133.
3. Kibal'nik A.V. Vozmozhnosti social'no-pedagogicheskogo proektirovaniya v podgotovke buduschih pedagogov k professional'noj deyatel'nosti. Kazanskijpedagogicheskijzhurnal. 2022; № 1 (150): 77-84.
4. Malinin V.A., Povshednaya F.V., Pugachev A.V. Formirovanie duhovno-nravstvennyh kachestv lichnosti obuchayuschihsya v usloviyah sovremennogo obrazovaniya. Vestnik Mininskogo universiteta. 2022; T. 10, № 1. Available at: https://doi.org/10.26795/2307-1281-2022-10-2
5. Ivanova O.A., Bocharova N.V. Metodologiya social'no-pedagogicheskogo proektirovaniya lichnostnoj samoorganizacii studentov vuzov. Shkola buduschego. 2013; № 5: 18-23.
6. Zelko A.S. Proektnaya deyatel'nost' kak sposob razvitiya social'noj aktivnosti studentov Koncept. Nauchno-metodicheskij 'elektronnyj zhurnal. 2015; T. 13: 4706-4710. Available at: http://e-koncept. ru/2015/85942.htm
7. Sen'ko Yu.V. Gumanitarnaya paradigma obrazovaniya. Obrazovanie cherez vsyu zhizn': nepreryvnoe obrazovanie v interesah ustojchivogo razvitiya. 2014; № 1.
8. Kamerilova G.S., Kartavyh M.A., Voronina I.A. Cennostno-smyslovye dominanty kak bazovye orientiry razvitiya obrazovaniya v oblasti bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti. Problemy sovremennogo pedagogicheskogo obrazovaniya. 2021; № 72-3: 150-152.
Статья поступила в редакцию 31.07.24
УДК 378
Kirk Ya.G., Cand. of Sciences (Pedagogy), senior lecturer, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (Saint Petersburg, Russia),
E-mail: [email protected]
THE USE OF COMPARATIVE THEMATIC TABLES WHEN STUDYING A PHYSICS COURSE AT A TECHNICAL UNIVERSITY. This article deals with the problem associated with the insufficient mental and cognitive activity of students in the process of studying theoretical material in a physics course at a technical university, which often turns into copying educational materials in notes with virtually no processing. The purpose of this work is to develop and organize educational activities, in which the student will carry out the necessary mental work aimed at more effective assimilation of knowledge. The author proposes a method for organizing students' activities in comprehending, structuring, and analyzing new theoretical material in the form of filling out comparative thematic tables (CTT), in which students carry out a logical and visual organization of educational information. Features of the construction of CTT for sections of the physics course are described and examples are given. The analysis of results of the conducted pedagogical experiment gives evidence of effectiveness of the use of CTT in the educational process. In conclusion, the author summarizes the results of the observations made, identifies difficulties and direction of further research.
Key words: physics, education, theory, comparative analysis, structuring, notes, thematic tables
Я.Г. Кирк, канд. пед. наук, доц., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург,
E-mail: [email protected]
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ТЕМАТИЧЕСКИХ ТАБЛИЦ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ФИЗИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ
В данной статье рассматривается проблема, связанная с недостаточной мыслительной и познавательной деятельностью обучающихся в процессе изучения теоретического материала в курсе физики в техническом вузе, которая часто превращается в копирование учебных материалов в конспект практически без переработки. Целью данной работы является разработка и организация учебной деятельности, в которой учащийся будет проводить необходимую мыслительную работу, направленную на более эффективное усвоение знаний. Автором предложен метод организации деятельности обучающихся по осмыслению, структурированию, анализу нового теоретического материала в виде заполнения сравнительных тематических таблиц (СТТ), в которых обучающимся осуществляется логическая и визуальная организация учебной информации. Описываются особенности построения СТТ по разделам курса физики, приводятся примеры. На основании анализа результатов проведенного педагогического эксперимента представлена эффективность применения СТТ в учебном процессе. В заключение статьи автор обобщает результаты сделанных наблюдений, выявляет обнаруженные трудности и направление дальнейших исследований.
Ключевые слова: физика, обучение, теория, сравнительный анализ, структурирование, конспект, тематические таблицы
В системе высшего образования процесс подготовки будущих специалистов неразрывно связан с поиском эффективных дидактических методов и педагогических подходов. Применение информационных и цифровых технологий в обучении позволяет создавать электронные учебные курсы по дисциплинам. Электронный курс может содержать следующие образовательные ресурсы: видеолекции по теоретическому материалу, видеоразборы задач, видеоинструкции к лабораторным работам, учебники и учебно-методические пособия, готовые конспекты по теоретическому материалу и краткие презентации. В некоторых представленных учебных материалах теоретические знания уже изложены в сжатом виде, выделены главные и второстепенные элементы курса. С одной стороны, это позволяет обучающемуся изучать теоретический материал по дисциплине, представленный как в полном объеме учебника, так и в сжатом законспектированном виде, где заранее выделены основные определения и формулы, указано, на что обратить внимание и что выучить.
С другой стороны, учащемуся практически нет необходимости самостоятельно осмысливать и анализировать новые знания, выполнять мыслительную работу с изучаемым теоретическим материалом, связанную с выделением главных и наиболее фундаментальных вопросов, структурировать учебный материал, самостоятельно делать выводы и анализировать следствия. Но именно в такой мыслительной деятельности учащийся качественно приобретает и осваивает новое знание, и это знание становится рабочим инструментом. Такое осмысленное и структурированное знание позволяет обучающемуся применять его для решения практических задач по дисциплине и способствует дальнейшему формированию необходимых профессиональных компетенций. «Образование -система накопленных в процессе обучения знаний, умений, навыков, способов мышления, которыми овладел обучаемый. Именно система, а не объем (набор) разрозненных сведений» [1, с. 13].
Традиционно учащийся при изучении нового теоретического материала составляет конспект по темам и разделам дисциплины. В процессе такой деятельности происходит основная работа по анализу, осмыслению и логическому структурированию новых знаний. Но в нынешних условиях обучающемуся уже предоставлены к изучению более или менее краткие конспекты и схематично построенные презентации. В такой ситуации учащемуся достаточно только аккуратно переписать готовый продукт, практически не проводя с ним необходимую для освоения этого материала мыслительную работу.
Педагогические наблюдения показывают, что в результате такой учебной работы процент качественно приобретенных и усвоенных знаний у обучающегося стремится к минимальному значению, т. е. учащимся осуществляется такая «учебная познавательная деятельность, которая характеризуется трансляцией учебного материала в конспект практически без переработки при восприятии» [2, с. 13]. Таким образом, складывается противоречивая и проблемная ситуация, в которой, с одной стороны, преподавателем проделана большая работа, учебный материал представлен для обучающегося уже в сжатом и удобном к изучению виде, а с другой стороны, практически не остается возможности для создания условий и проблемных заданий, в которых обучающийся начнет проводить мыслительную работу для качественного изучения и осмысления новых теоретических знаний.
В такой проблемной ситуации наиболее актуальным является проектирование и организация познавательной деятельности обучающихся, направленной на осмысление, структурирование и анализ нового знания. «В современной психологии одним из центральных становится понятие репрезентации знаний и понятие о репрезентативных когнитивных структурах» [3, с. 27]. Процесс изложения и познания учебного материала учащимся должен сопровождаться упорядочиванием информации, построением логических связей, выделением главной мысли, схематичностью и определением ключевых понятий [4].
«Краткий обзор панорамы исследований в области наглядности свидетельствует о возрастании инструментальной («орудийной») роли дидактических средств в процессе восприятия и осмысления знаний, при выполнении различных процедур познавательной деятельности, ...: опосредованная отработка, визуальное представление, генерализация и свертывание, пространственная организация и образные аспекты, моделирование и схематизация» [2, с. 25].
Поэтому основной целью данной работы является проектирование и организация учебной деятельности обучающихся по изучению нового теоретического материала, в которой учащийся будет проводить необходимую мыслительную работу, направленную на более эффективное усвоение знаний. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
- разработать и построить СТТ по некоторым разделам курса;
- провести педагогический эксперимент;
- провести эксперимент, получить и проанализировать его результаты.
Научная новизна исследовании состоит в предложенном методе структурирования теоретического материала на основе сравнительного анализа моделей физических явлений по их свойствам, признакам, схожим законам и теоремам, характеризующим или описывающим явления.
Теоретическая значимость работы состоит в наглядном изображении на основе сравнительного анализа внутрипредметных связей между отдельными структурными элементами знания от более фундаментальных законов к частным случаям или от частных понятий и определений к более общим и фундаментальным законам.
Практическая значимость предложенного подхода заключается в возможности широкого применения СТТ:
- для совместной работы преподавателя и обучающихся при повторении и закреплении теоретического материала на практических занятиях;
- при подготовке к промежуточной аттестации по дисциплине;
- для самоконтроля обучающихся в условиях дистанционной работы.
В процессе формирования знаний учащихся необходимо постоянно обращать их внимание на то, что является главным и что второстепенным, на фундаментальные понятия, законы, теории, возможности для их внутрипредметного переноса. Теоретический материал необходимо излагать «блоками», обращая особое внимание на схемы, таблицы, системообразующие связи, фундаментальные понятия, законы [5]. Имеется в виду мыслительный процесс, реализуемый той или иной комбинацией умственных действий, в результате чего происходит генерализация знаний, объединение объектов (процессов, отношений, схем рассуждений и т. д.) в целостную мыслительную конструкцию [6].
Такая работа по осмыслению, структурированию и анализу нового теоретического материала может быть организована, например, при заполнении обучающимися сравнительных тематических таблиц (СТТ). СТТ могут ставить перед учащимися такие задачи, как перечислить для сравнения, структурировать по видам, признакам или качествам, проанализировать следствия, привести примеры или сформулировать частные случаи, т. е. обучающимся осуществляется логическая и визуальная организация учебной информации, ее сгущение, компрессия, структурирование [7].
Строя рассказ в определенной системе, ученик тем самым формирует и соответствующие необходимые связи в своем сознании. Следовательно, в содержание образования должны быть включены соответствующие структуры или план-схемы описания различных видов знаний и условия их вариации в зависимости от целей изложения. Схемы являются важным средством для формирования системности в знаниях учащихся [8].
Для реализации обозначенной цели были поставлены задачи разработки, построения и применения в учебном процессе таких сравнительных тематических таблиц, в которых теоретические знания могут быть представлены в структурированном виде. При этом структурирование элементов строится в определенной логике, основанной на схожести или различии отдельных единиц знания, их общих свойствах, признаках или следствиях. Виды СТТ по некоторым разделам курса физики в техническом вузе могут иметь следующий вид. Например, при изучении раздела «Механика» могут быть разработаны следующие СТТ:
- физические величины, характеризующие движение и их смысл;
- силы в механике и их природа;
- виды движения тел под действием некоторых сил в механике;
- законы сохранения в механике и их применение для частных случаев
и т. д.
Например, при изучении раздела «Молекулярная физика и термодинамика» могут быть разработаны следующие СТТ:
- изопроцессы в газах;
- реальный и идеальный газ;
- явления переноса;
- статистические распределения в МКТ и т. д.
Например, при изучении раздела «Электромагнетизм» могут быть разработаны следующие СТТ:
- электромагнитные силы;
- поля и их свойства;
- фундаментальные законы и их следствия;
- уравнения Максвелла, смысл и применение и т. д.
В основе построения таблиц могут быть разные сравнительно-смысловые структуры, таблицы могут охватывать один частный вопрос раздела, целый раздел или весь курс, могут быть рассчитаны на углубленный курс физики в вузе или на базовый - до 8 з. е.
Для реализации запланированной цели данной работы и выполнения поставленных задач был проведен педагогический эксперимент. Для проведения эксперимента были разработаны следующие СТТ по некоторым разделам курса физики.
Для повторения и закрепления обучающимися темы «Механическое движение» разработана таблица «Виды движения тел под действием сил в механике» (табл. 1). Таблица охватывает некоторые виды механического движения и устанавливает логическую взаимосвязь уравнений, описывающих виды движения, в зависимости от сил, вызывающих это движение. В ней систематизированы знания об уравнениях кинематики, проводится сравнение уравнений для разных частных случаев движения.
В таблицу включена тема «Колебания». Из данной таблицы видно, что уравнения гармонического или затухающего колебаний также являются уравнениями, описывающими частные случаи движения, и тема колебания неразрывно связана с темой «Механическое движение». Данная таблица не охватывает все силы, которые рассматриваются в разделе «Механика», но при этом отражает логическую структуру, которую можно построить в данной теме и проследить зависимость вида движения от сил, действующих на тело. Уплотненная и структурированная информация позволяет прогнозировать и безошибочно воссоздать
Таблица 1
Виды движения тел под действием некоторых сил в механике
Вид движения Уравнения движения в векторном, в координатном или скалярном виде Зависимости скорости от времени Зависимости ускорения от времени
F(t) = 0
Равномерное и прямолинейное движение Ar = v*t v = const а = 0
F (t) = const
Равнопеременное движение Ar = v0+ — v = vQ + ä't а = const
F(t) t const
Неравномерное движение t2 Ar=jv (t)dt t2 v = j a(t) dt t, S = — т
F = -кх
Гармоническое колебание x = xm cos((aQt + dx v = — == -хтш sin(wt + (O0) dt dv а = — = dt = -хтшг cos(wt + fa)
F = -кх - rv
Затухающее колебание x = ^cos(at + %) dx v = — == -Aa • •• (ß cos at dt + ш sin at) dv a = dt="
самостоятельные рассуждения и выводы [9]. Из таблицы следует, что чем сложнее математическая зависимость силы от времени или координаты, тем математически сложнее становится задача нахождения уравнения движения. В таблице 1 приведен пример заполнения, при этом возможны другие частные случаи или варианты.
Для повторения обучающимися темы «Молекулярная физика и термодинамика» построена таблица «Изопроцессы в газах» (табл. 2). В ней систематизированы знания по основным величинам, уравнениям и законам раздела для всех частных изопроцессов. Данная таблица демонстрирует общность основных понятий и определений, иллюстрирует их взаимосвязь и позволяет представить изопроцессы в газах как частные случаи политропического процесса.
В разделе «Электромагнетизм» таблица «Электрическое и магнитное поля» (табл. 3) построена на сравнении определений, понятий, свойств, законов и теорем, описывающих электрическое и магнитное поля. Сравнение сходств и различий между магнитным и электрическим полями позволяет лучше сфокусировать внимание обучающихся на основных свойствах каждого поля, осмыс-
Таблица 2
Процесс Изотер- Изохор- Изобар- Адиа- Поли-
мическим ныи ный батный тропныи
Определение
Уравнение
Графики
Изменение внутренней энергии
Работа газа
Первый закон термодинамики
Теплоемкость
Показатель политропы
лить взаимосвязь и область применения законов и формул электромагнетизма. В табл. 3 указаны подробные комментарии для обучающихся по заполнению каждого ее пункта.
Таблица 3
Электрическое и магнитное поля
Электрическое поле Магнитное поле
Определение
Электрическое поле - это ... Магнитное поле - это ...
Чем создается
Электрическое поле создается ... Магнитное поле создается ...
На что действует
Электрическое поле действует на ... Магнитное поле действует на ...
Физические величины, характеризующие поле, в каждой точке пространства, где оно существует
Напряженность электрического поля (определение, формула, ед. измерения) Индукция магнитного поля (определение, формула, ед. измерения)
Напряженность электрического поля, создаваемого точечным электрическим зарядом (формула, рисунок) Индукция магнитного поля, создаваемого точечным элементом проводника с током (формула (закон Био-Савара-Лапласа), рисунок)
Потенциал электрического поля (определение, формула, ед. измерения)
Потенциал электрического поля, создаваемого точечным электрическим зарядом (формула, рисунок)
Принцип суперпозиции полей
для вектора напряженности электрического поля (формулировка, формула, рисунок) для вектора индукции магнитного поля (формулировка, формула, рисунок)
для потенциала электрического поля (формулировка, формула)
Применение принципа суперпозиции к расчету поля
равномерно заряженного кольца, на оси кольца (формула, рисунок) прямого проводника с током (формула, рисунок)
кругового тока, на оси кольца (формула, рисунок)
Графическое изображение полей (с помощью силовых линий)
Силовые линии электрического поля (определение, рисунок) Силовые линии магнитного поля (определение, рисунок)
Электрическое поле, создаваемое точечным электрическим зарядом (рисунок) Магнитное поле, создаваемое прямым бесконечно длинным проводником с током (рисунок)
Электрическое поле, создаваемое бесконечной равномерно заряженной нитью (рисунок) Магнитное поле, создаваемое круговым током (рисунок, указать направление тока в кольце и северный и южный полюс контура)
Электрическое поле, создаваемое бесконечной равномерно заряженной плоскостью (рисунок) Магнитное поле, создаваемое соленоидом с током (рисунок, направление тока в соленоиде, северный и южный полюс)
Графическое изображение полей (с помощью эквипотенциальных поверхностей)
Определение (электрическое поле, создаваемое точечным электрическим зарядом, рисунок)
Электрические и магнитные силы
электрическая сила (для точечного электрического заряда) магнитные силы: сила Ампера (закон Ампера, направление, рисунок)
магнитные силы: сила Лоренца (формула, направление, рисунок, траектория движение заряженной частицы в магнитном поле (три случая))
Диполь в электрическом поле Рамка с током в магнитном поле
точечный диполь (определение, силовые линии поля, рисунок, электрический момент) контур с током (определение, силовые линии поля, рисунок, магнитный момент)
вращающий момент, действующий на диполь в электрическом поле (формула, рисунок) вращающий момент, действующий на рамку с током в магнитном поле (формула, рисунок)
диполь в однородном и неоднородном электрическом поле (условия равновесия) контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле (устойчивое и неустойчивое равновесие)
Теорема Остроградского - Гаусса
для электрического поля (формулировка, формула) для магнитного поля (формулировка, формула)
Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету поля
Поле равномерно заряженного шара или сферы (внутри и вне шара, вывод)
Поле бесконечной равномерно заряженной нити (цилиндра) (вывод)
Поле бесконечной равномерно заряженной плоскости (вывод)
Работа поля по перемещению ...
электрического заряда в электрическом поле (формула, рисунок, вывод) проводника с током в магнитном поле (формула, рисунок, вывод)
Теорема о циркуляции ...
вектора напряженности электрического поля (формулировка, формула, доказательство) индукция магнитного поля (формулировка, формула, доказательство)
Применение теоремы о циркуляции к расчету поля
бесконечно длинного соленоида с током (формула, вывод)
тороида (формула, вывод)
очной формы обучения направления подготовки 08.03.01 Строительство. Всего в педагогическом эксперименте участвовало 198 обучающихся.
Большую часть учебной работы студенты проводили самостоятельно. Самостоятельная работа включала в себя решение задач, выполнение лабораторного практикума, работу с теоретическим материалом, составление конспекта. В экспериментальных группах студентам было необходимо дополнительно к конспекту заполнить соответствующие таблицы. На установочных лекциях студенты были ознакомлены с технологической картой дисциплины, где обозначена работа по заполнению и защите СТТ по разделам курса. На практических занятиях студенты могли задавать вопросы по заполнению таблиц. На последнем лабораторном занятии защита по лабораторным работам включала и защиту заполненных СТТ. Оценка эффективности применения таблиц при изучении теоретического материала по дисциплине проводилась по следующим критериям:
- оценка на экзамене (по пятибалльной шкале);
- оценивание конспекта по теоретическому материалу (по шестибалльной шкале).
Конспект оценивался по следующим качествам: полнота (1 - все теоретические разделы курса изложены в конспекте частично и не в полном объеме, 2 - некоторые теоретические разделы курса изложены в конспекте частично и не в полном объеме, 3 - все теоретические разделы курса изложены в конспекте в достаточном и полном объеме) и структура (1 - все теоретические разделы курса изложены в конспекте обрывочно и непоследовательно, 2 - некоторые теоретические разделы курса изложены в конспекте обрывочно и непоследовательно, 3 - все теоретические разделы курса изложены в конспекте логично и последовательно);
- средний балл по результатам анонимного анкетирования обучающихся в экспериментальных группах с применением СТТ (по десятибалльной шкале). Вопросы по анкетированию отражали мнение обучающихся о влиянии дополнительной работы по заполнению таблиц на уровень освоения и понимания нового теоретического материала (0 - работа с таблицами совсем не повлияла на уровень освоения и понимания теоретического материала; 10 - работа с таблицами эффективно способствовала повышению уровня освоения и понимания теоретического материала).
Аналогичную сравнительную таблицу «Волновые и квантовые свойства света» (табл. 4) можно предложить для повторения темы «Волновая и квантовая оптика». Она в некотором смысле повторяет конспект по теме, но в таблице теоретические сведения заполняются структурно. Отделены формулировки, описывающие физические явления и их смысл, величины, используемые для описания физического явления и законы, и формулы, в которые входят данные физические величины.
Таблица 4
Волновые и квантовые свойства света
Физическое явление, подтверждающее волновые свойства света Физическое явление, подтверждающее корпускулярные свойства света
1. Название физического явления
Определение физического явления
Физические величины, используемые для описания физического явления
Законы и формулы, характеризующие характер протекания физического явления
Объясните физическое явление с точки зрения волновой или корпускулярной теории света
2. Название физического явления (продолжить таблицу)
Педагогический эксперимент по использованию СТТ в учебном процессе проводился в 8 учебных группах (4 экспериментальных и 4 контрольных) очно-за-
Результаты педагогического эксперимента представлены на следующих диаграммах (рис. 1, 2, 3).
4,4
3,4
л Л j
12 3 4
Номер группы в потоке
Р Групп а без применения СТТ
Рис. 1. Средний балл на экзамене в экспериментальных и контрольных группах
ю 5 б « с а у
я 5 4
и
о
1 __ 2 3 4
Номер группы в потоке □ Группа без применения СТТ ■ Группа с применении! СТТ
Рис. 2. Средний балл за конспект в экспериментальных и контрольных группах
8 7 , 9 7 ,8 7,7 7,6 7,5
12 3
Номер группы в потоке
111«
■ Ii
Рис. 3. Средний балл по результатам анкетирования обучающихся в экспериментальных группах с применением СТТ
Из диаграмм, представленных на рис. 1, 2, 3 следует:
- средняя оценка на экзамене в экспериментальных группах с использованием СТТ в среднем на 8,9% выше, чем в контрольных группах;
- средний балл по результатам оценивания конспекта по теоретическому материалу в экспериментальных группах с использованием СТТ в среднем на 24% выше, чем в контрольных группах;
Библиографический список
- средний балл по результатам анкетирования обучающихся в экспериментальных группах с использованием СТТ составил 7,9.
По результатам анализа полученных данных можно сделать вывод, что более высокий средний балл по всем критериям оценивания показывает повышение эффективности учебного процесса при использовании сравнительных тематических таблиц при изучении нового теоретического материала обучающимися.
По наблюдениям в процессе проведения эксперимента было установлено, что необходимость заполнения таблиц привела к повышению мотивации студентов к осмыслению и анализу теоретического материала. Студенты экспериментальных групп проявляли большую активность на практических и лабораторных занятиях, чаще задавали вопросы и давали более разумные ответы на защите лабораторных работ.
СТТ также являются хорошей дополнительной иллюстрацией учебного материала при решении физических задач на практических занятиях, что способствует формированию у обучающихся правильного физического подхода:
- определить вид физического явления, рассматриваемого в задаче;
- применить необходимые уравнения и формулы, описывающие данное физическое явление.
В педагогическом эксперименте были разработаны СТТ только по некоторым разделам и частным вопросам разделов курса, и поэтому таблицы не охватывали полный объем теоретического материала, планируемого к изучению в соответствии с рабочей программой. Это повлияло на не очень высокий процент повышения средней оценки на экзамене в группах с применением СТТ. В конспектах студентов наблюдалась корреляция с вопросами и темами, отраженными и рассмотренными в СТТ, т. е. разделы, представленные в СТТ, в конспектах были в среднем изложены более последовательно и всесторонне.
Охватить весь теоретический материал раздела или всего курса в рамках одной единой сравнительно-смысловой структуры иногда довольно сложно и изложить все частные случаи раздела в единой схеме также не всегда возможно. Но осмысление внутрипредметных связей для части теоретического материала позволило обучающимся развить и другие логические рассуждения для понимания и осмысления неохваченного в таблице материала раздела. Например, в разделе «Механика» понимание взаимосвязи вида силы и движения позволяет применить эти вводы для других частных случаев. Например, в разделе «Электромагнетизм» понимание единого подхода к рассмотрению электрического и магнитного полей позволяет обучающимся лучше осмыслить основные понятия и законы электромагнетизма, их сходства, различия и взаимосвязь и тем самым продолжить подобные логические рассуждения для применения законов для других частных случаев и лучшего осмысления системы уравнений Максвелла. «Главные критерии образованности - системность знаний и системность мышления, проявляющиеся в том, что человек способен самостоятельно восстанавливать недостающие звенья в системе знаний с помощью логических рассуждений» [1, с. 14].
Таким образом, на основании проведенного педагогического эксперимента можно сделать вывод о выполнении поставленных в данном исследовании задач, достижении заданной цели:
- организована учебная деятельность обучающихся по изучению нового теоретического материала по физике, в которой учащийся проводит необходимую для лучшего усвоения новых знаний работу по структурированию, сравнительному анализу и построению внутрипредметных логических связей дисциплины;
- подтверждено влияние такой учебной работы обучающегося на повышение эффективности процесса обучения при изучении курса физики в техническом вузе.
Результаты эксперимента показали необходимость разработки и апробации СТТ по всем разделам курса физики и поиска новых сравнительно-смысловых структур таблиц для более широкого охвата всего теоретического материала по дисциплине и расширения спектра применения СТТ в учебном процессе.
1. Подласый И.П. Педагогика: 100 вопросов - 100 ответов. Москва: ВЛАДОС, 2004.
2. Штейнберг В.Э. Теория и практика дидактической многомерной технологии. Москва: Народное образование, 2015.
3. Чуприкова Н.И. Умственное развитие и обучение (Психологические основы развивающего обучения). Москва: АО «СТОЛЕТИЕ», 1994.
4. Левитан К.М. Педагогическая деонтология. Екатеринбург: Деловая книга, 1999.
5. Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Инновационный курс. Казань: Казанский университет, 1996; Книга 1.
6. Околелов О.П. Оптимизационные методы дидактики. Педагогика. 2000; № 3: 21-27.
7. Грушевский С.П., Остапенко А.А. Сгущение учебной информации в профессиональном образовании: монография. Краснодар: Кубанский государственный университет, 2012.
8. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. Москва: Педагогика, 1978.
9. Коротяев Б.И. Учение - процесс творческий: Книга для учителя: Из опыта работы. Москва: Просвещение, 1989.
References
1. Podlasyj I.P. Pedagogika: 100 voprosov - 100 otvetov. Moskva: VLADOS, 2004.
2. Shtejnberg V.'E. Teoriya i praktika didakticheskoj mnogomernoj tehnologii. Moskva: Narodnoe obrazovanie, 2015.
3. Chuprikova N.I. Umstvennoe razvitie iobuchenie (Psihologicheskie osnovy razvivayuschego obucheniya). Moskva: AO «STOLETIE», 1994.
4. Levitan K.M. Pedagogicheskaya deontologiya. Ekaterinburg: Delovaya kniga, 1999.
4,2
4
3
3,6
4
5. Andreev V.I. Pedagogika tvorcheskogo samorazvitiya. Innovacionnyjkurs. Kazan': Kazanskij universitet, 1996; Kniga 1.
6. Okolelov O.P. Optimizacionnye metody didaktiki. Pedagogika. 2000; № 3: 21-27.
7. Grushevskij S.P, Ostapenko A.A. Sguschenie uchebnoj informacii v professional'nom obrazovanii: monografiya. Krasnodar: Kubanskij gosudarstvennyj universitet, 2012.
8. Zorina L.Ya. Didakticheskie osnovy formirovaniya sistemnostiznanij starsheklassnikov. Moskva: Pedagogika, 1978.
9. Korotyaev B.I. Uchenie - process tvorcheskij: Kniga dlya uchitelya: Iz opyta raboty. Moskva: Prosveschenie, 1989.
Статья поступила в редакцию 02.08.24
УДК 51(07): 373
Kolobov A.N., Cand. of Sciences (Engineering), senior lecturer, Orenburg State Pedagogical University n.a. V.P. Chkalov; Orenburg State University
(Orenburg, Russia), E-mail: [email protected]
SOLVING PROBLEMS OF INCREASED DIFFICULTY IN A SECONDARY SCHOOL MATHEMATICS COURSE. The article examines features of teaching solving problems of increased difficulty in a school mathematics course, in particular during extracurricular activities at a mathematics club. When teaching mathematics, problem solving plays an important role, especially complex problems. Complex tasks require the student not only to know formulae and algorithms, but also to be able to analyze and build logical connections between various concepts. By solving such problems, the student masters the skill of finding solutions to non-standard situations and finds creative approaches to solving problems. Problems of increased complexity are a necessary and important element of teaching mathematics. By completing these activities, children can learn to confidently make decisions in situations with ambiguous answers, while sharpening their attention skills. These tasks also require collecting and analyzing information, identifying patterns and relationships, and proposing alternative solutions. The methodological developments for studying this issue presented in the article were implemented in a specific educational process at a mathematics club at Secondary School No. 48 of Orenburg and allowed students to increase their level of knowledge in mathematics.
Key words: problems of increased complexity, learning, problem solving, mathematics, educational activities, mathematical circle
А.Н. Колобов, канд. техн. наук, доц., Оренбургский государственный педагогический университет имени В.П. Чкалова, Оренбургский государственный
университет, г. Оренбург, E-mail: [email protected]
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПОВЫШЕННОЙ ТРУДНОСТИ В КУРСЕ МАТЕМАТИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
В данной статье рассмотрены особенности обучения решению задач повышенной трудности в школьном курсе математики, в частности во время внеурочной деятельности на математическом кружке. При обучении математике большую роль играет решение задач, особенно сложных. Сложные задачи требуют от ученика не только знания формул и алгоритмов, но и умения анализировать и строить логические связи между различными понятиями. Решая такие задачи, школьник осваивает навык поиска решения нестандартных ситуаций и находит креативные подходы к решению задач. Задачи повышенной сложности являются необходимым и важным элементом обучения математике. Выполняя эти задания, дети могут научиться уверенно принимать решения в ситуациях с неоднозначными ответами, одновременно оттачивая навыки концентрации внимания. Эти задачи также требуют сбора и анализа информации, выявления закономерностей и взаимосвязей и предложения альтернативных решений. Представленные в статье методические разработки исследования данного вопроса были реализованы в конкретном учебном процессе на математическом кружке в МОАУ «СОШ № 48» и позволили у обучающихся повысить уровень знаний по математике.
Ключевые слова: задачи повышенной сложности, обучение, решение задач, математика, учебная деятельность, математический кружок
Актуальность исследования обусловлена тем, что задачи повышенной сложности, включенные в курс математики для обучающихся 5-6 классов, имеют большое значение. Они развивают гибкое мышление, мотивируют и стимулируют стремление к саморазвитию, что повышает уверенность в себе. Это делает образовательный процесс более эффективным и успешным для учащихся. Использование сложных задач при обучении математике способствует развитию интеллектуальных способностей. Аналитическое и логическое мышление совершенствуются, формируется самостоятельность и умение находить нетрадиционные решения. Этот подход мотивирует учащихся изучать математику дальше.
Основополагающими работами по теории использования задач повышенной трудности являются труды Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, Л.В. Занкова, Е.И. Кабановой-Меллер, А.Н. Леонтьева, Н.А. Менчинской, С.Л. Рубинштейна, Н.Ф. Талызиной, Д.Б. Эльконина, И.С. Якиманской и др. Это особенно важно в научных и технических специальностях, где математика является основой для решения сложных задач.
Кроме того, математическое мышление помогает развивать творческое мышление, способность искать нестандартные пути решения проблем.
Целью данного исследования стало изучение психолого-педагогических основ обучения математике, разработка, внедрение и апробация внеклассного курса «Математика для любознательных» для обучающихся 5-6 классов.
Для достижения цели исследования необходимо решить ряд задач:
- проанализировать математическую, психолого-педагогическую и методическую литературу по проблеме исследования;
- найти наиболее эффективные пути и способы организации обучения решению сложных задач по математике;
- разработать программу внеклассного курса «Математика для любознательных» для обучающихся 5-6 классов;
- провести на базе образовательного учреждения апробацию методической разработки и описать ее результаты.
Научная новизна исследования состоит в разработке внеклассного курса «Математика для любознательных» для обучающихся 5-6 классов.
Практическая значимость результатов исследования может быть полезна учителям математики при проведении уроков математики и дополнительных занятий по математике, а также студентам педагогических направлений.
Подростковый возраст часто называют переходным периодом, поскольку это переход от детства к взрослой жизни. Учащиеся этой возрастной группы со-
четают детские характеристики с характеристиками, относящимися к старшему поколению, но они все еще растут и развиваются. «Уход» от детства и переход от подросткового возраста к взрослой жизни ярко проявляется в разнообразии физического и психического развития, отличающем их от младших школьников.
Неподвижная работа в данном возрасте отрицательно сказывается на физическом развитии учащихся. Но при повышении количества энергии наблюдается заинтересованность во всех сферах жизни подростка, наблюдается желание показать физическое и духовное превосходство.
Все это, конечно, затрудняет такие процессы, как воспитание и обучение, учителя и родители сталкиваются с непониманием. Поэтому необходимо беречь нервную систему учеников, уделять им особое внимание и помогать, чтобы неудачи не убили желание учиться.
В процессе решения математических задач школьник учится анализировать информацию, находить закономерности и применять логические операции. Это помогает ему развивать навыки абстрактного мышления и критического анализа.
Визуальные представления позволяют ученикам использовать логические и аналитические инструменты, способствующие развитию мыслительных операций. Работа должна быть посвящена прежде всего развитию логического мышления. На самом деле каждая задача имеет большие возможности для осмысленного мышления. Задачи повышенной трудности - отличный инструмент для такого типа подготовки учащихся.
Одной из задач школы является подготовка учеников к решению проблем в будущей жизни, а, следовательно, учить их самостоятельности и творческому мышлению. Ученики в процессе своего обучения часто сталкиваются не только с одинаковыми, неоднократно повторяющимися задачами, но и иногда на практике встречаются новые, никогда ранее не решавшиеся задачи. Математические задачи знакомят учащихся с творческим подходом к обучению.
Таким образом, учащиеся изучают методы, которые они должны использовать для решения задач. В общих задачах, хотя ученик и может решить подобные (или более сложные) задачи без особого труда, а особенно если перед глазами будет пример уже решенной задачи, он показывает не всегда хорошие результаты, часто не решает задачу, если не указан ее тип. Задачи, для решения которых необходим больший объем информации (совокупность нескольких тем), создают проблемы для учащихся.
Введение нетипичных математических задач в программу обучения не только стимулирует развитие познавательных навыков, но и способствует фор-
