На всех уровнях. Инновационные подходы в обучении физике

В системе непрерывного естественно-научного и инженерного образования физике отводится особое место. Эта фундаментальная мировоззренческая дисциплина способствует развитию личности, позволяет человеку формировать адекватные представления об окружающем мире на всем протяжении его познавательной, преобразующей и самореализующей деятельности.

Физика – системообразующая наука, методологическая основа приобретения общепрофессиональных и специальных знаний, социально-профессионального опыта и становления естественно-научной культуры специалиста. Поэтому развитие существующих и поиск новых научно-методологических подходов в преподавании курса физики на различных этапах образования – актуальная задача общей и инженерной педагогики.

Педагогическая практика последних десятилетий показывает, что уровень подготовки подавляющего числа выпускников общеобразовательных средних школ по физике и математике весьма низок и продолжает снижаться. Абитуриент, начав обучение в высшем учебном заведении, испытывает огромный дефицит базовых знаний и с большими психологическими перегрузками овладевает вузовским курсом общей физики. В течение первого года обучения успеваемость по физике даже в лучших академических группах не превышает 50-60 процентов. Таким образом, налицо нарушение системности и преемственности обучения между школьным и вузовским звеньями физического образования, расширение разрыва между довузовским образовательным пространством и требованиями в системе высшей профессиональной подготовки. Как следствие, это приводит к общему снижению уровня и престижа инженерного образования.

Обозначенная кризисная ситуация во многом обусловлена, на наш взгляд, следующими обстоятельствами:

необоснованным сокращением числа часов, предусмотренных учебным планом на изучение школьных предметов естественно-математического цикла;

колоссальными психофизическими перегрузками детей на старшей ступени школьного образования;

введением в практику в качестве средства итогового контроля качества усвоенных знаний централизованного тестирования и ЕГЭ.

В последнем случае целью учителя-предметника становится натаскивание учеников на получение «нужных» ответов тестовых задач, то есть происходит полное выхолащивание из учебного процесса элементов творчества при кажущемся благополучии функционирования педагогической системы.

Главная же причина низкого уровня знаний на выходе довузовского образования – организация в подавляющем числе случаев педагогического процесса в рамках так называемой традиционной дидактической системы, направленного преимущественно на репродуктивную учебную деятельность, не учитывающего индивидуальные особенности личности ученика, его потребностей к самообразованию и саморазвитию. И это в условиях лавинообразного увеличения информационных потоков и экспансии ИКТ во все сферы современного общества!

Таким образом, очевидно, что устойчивое функционирование системы непрерывного физического образования невозможно без кардинальной модернизации ее наиболее массовой ступени – школьного обучения. Ведь на этом уровне закладываются основы мировоззрения, естественно-научной культуры личности, формируется система знаний, умений и навыков, ориентированная на профилизацию обучаемых, должны создаваться условия для плавного, естественного перехода молодого человека на уровень профессионального образования.

На современном этапе одно из условий повышения эффективности школьного образования в области физики – создание УМК и технических средств сопровождения учебного процесса, базирующихся на компьютерных технологиях. В этой связи «погружение» курса физики в обучающую среду вполне оправданно и отвечает требованиям и задачам образования XXI века.

Применение ИКТ в физическом образовании позволяет:

создать положительную мотивацию и повысить интерес к изучению дисциплины;

предоставить удаленный доступ субъектам образовательного процесса к информации учебного и научно-методического характера, формировать их информационную культуру;

визуализировать учебный материал;

проводить моделирование сложных физических процессов и объектов;

осуществлять автоматизированный контроль качества полученных знаний;

реализовать процедуры дистанционного и личностно-ориентированного обучения.

Однако несмотря на массовое оснащение школ компьютерной техникой, системное применение новых технологий в физическом образовании скорее исключение, чем правило. Это обусловлено прежде всего неподготовленностью учителя-предметника к компьютеризации учебного процесса, слабым методическим сопровождением существующих электронных обучающих ресурсов, отсутствием методического взаимодействия между уровнями системы физического образования. В большинстве школ, лицеев и гимназий компьютерный парк используется преимущественно для изучения основ информатики и программирования, совершенно неэффективно применяются коммуникационные технологии, локальные сети и средства доступа в Интернет.

Изменение традиционных форм и содержания педагогического процесса при реализации образовательных программ по дисциплине «Физика» на всех уровнях с учетом возможностей ИКТ требует создания общей ресурсной базы и объединения творческого потенциала коллективов преподавателей учреждений общего, среднего профессионального и высшего образования.

С этой целью кафедра физики Муромского института Владимирского государственного университета проводит организационную и научно-методическую работу по проектированию и внедрению на региональном уровне открытой информационно-обучающей среды единого образовательного пространства с использованием web-технологий и процедур дистанционного обучения.

Основные приоритеты и задачи проекта в части школьного образования:

организация подготовки и переподготовки школьного учителя физики к использованию информационных технологий в учебном процессе;

создание условий для равного доступа субъектов образовательного пространства к источникам знаний, активной самостоятельной работы ученика над учебными материалами, что позволяет выбирать удобную для него образовательную траекторию;

использование в обучении рейтинговых процедур – тестовых технологий диагностики и контроля знаний, проведение дистанционных олимпиад различного уровня;

проектирование преподавателем учебного процесса посредством выбора или создания блока электронных учебных модулей для локального или всеобщего использования;

информационная поддержка обучения отдельных категорий школьников по индивидуальным учебным планам.

Основу модели проектируемой информационно-обучающей системы составляют электронные образовательные ресурсы, содержательная часть которых варьируется в зависимости от уровня системы физического образования. Унифицированный ЭОР включает в себя набор электронных учебных модулей, предназначенных для поддержки различных аспектов деятельности обучаемого. Сюда входят:

справочный модуль (информация о целях и задачах изучения курса, рабочая программа, вопросы для промежуточной и рубежной аттестации, справочные таблицы, ссылки на учебные сайты и так далее);

информационный модуль (электронные учебники и пособия, видеофрагменты, анимации и так далее);

практический модуль (лабораторные работы, практикум по решению задач, творческие задания, компьютерные модели);

аттестационный модуль (тесты различного уровня сложности, контрольные работы, тематические кроссворды);

научный модуль (темы научных исследований коллектива педагогов, рефераты, работы участников физического кружка, доклады научных конференций, задачи олимпиад, данные научно-популярного характера).

Реализация проекта обеспечит качественно новую содержательную основу информатизации школьного обучения по физике, преемственность между различными уровнями системы непрерывного физического образования, повысит его индивидуальность и качество.

Александр А.Н., доцент кафедры физики

Мария РЫЖКОВА, аспирант кафедры физики;

Анатолий САМОХИН, заведующий кафедрой физики Муромского института ВлГУ