Тобольский индустриальный институт, являясь филиалом Тюменского индустриального университета, развивается как многоуровневый, интегрированный ВУЗ. В его состав кроме кафедр входит отделение среднего профессионального образования (СПО). Обучающиеся отделения получают рабочие профессии на базе 9 и 11 классов.
Поступающие на обучение по программам подготовки квалифицированных рабочих, служащих: 15.01.20 — Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике и 18.01.27 — Машинист технологических насосов и компрессоров изучают дисциплину «Физика» на базе основного образования и осваивают дисциплину за 10–11 класс общеобразовательной школы. Большая часть обучающихся продолжает свое образование, обучаясь по программам высшего образования. В этих условиях особенно актуальным является формирование готовности у обучающихся СПО к продолжению образования в ВУЗе.
Одна из возможностей преемственности между уровнями образования — вовлечение обучающихся в исследовательскую работу, обеспечивающею в дальнейшем научно-исследовательскую подготовку студентов [5].
Педагогической целью исследовательской работы по физике является формирование знаний структуры и этапов реальной научно-исследовательской работы, научных методов эмпирического познания. Эту цель мы реализуем на учебных занятиях и в рамках элективного курса «Пропедевтический курс физики» [3, с. 122–126].
Исследовательская деятельность обучающихся СПО отлична от исследовательской деятельности ученого. Исследуя, учащийся в первую очередь, осознает недостатки собственных знаний и способов действий в конкретной научной области, которые он восполняет и при этом получает возможность продвигаться самостоятельно в исследовании. Таким образом, через исследовательскую деятельность формируется новые интегративные качества личности школьника, включающие научно-предметные знания, метапредметные и исследовательские умения. Из них и складывается исследовательская компетентность обучающегося, включающая такие качества личности как целеустремленность, самостоятельность и инициативность, умение успешно адаптироваться к постоянно меняющемуся миру, гибкость мышления, способность совершенствовать знания и опыт. Эти качества — залог социальной успешности, конкурентоспособности на рынке труда.
В связи с этим цель обучения — не столько вооружение обучающегося знаниями, сколько формирование у него умений действовать со знанием дела — компетентно. Соответственно знания должны быть средством обучения действиям. Усвоение знаний происходит не до начала деятельности, а непосредственно в ее процессе, в ходе применения этих знаний на практике и благодаря такому применению. Известно, что человек лучше всего усваивает те знания, которые использовал в своих практических действиях, применяет к решению каких-то реальных задач. В этом состоит смысл деятельностного подхода в обучении, основоположники которого Л. С. Выготский, П. Я. Гальперин, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн. Они рассматривали деятельность как целенаправленную активность человека во взаимодействии с окружающим миром в процессе решения задач,определяющих его существование и развитие. Без активной деятельности не может быть достигнуто полноценное сознательное усвоение знаний.
Для организации такой деятельности применяются проектный и исследовательский методы. Их применение особенно эффективно в ходе формирования понятий, законов и теории, когда содержание учебного материала не является принципиально новым, а логически продолжает ранее изученное. В этом случае на базе изученного обучающиеся могут сделать самостоятельные шаги в поиске новых знаний, то есть проблемные ситуации находятся в зоне ближайшего развития познавательных возможностей обучающихся.
Исследовательская деятельность предполагает решение исследовательской задачи. Которая представлена основными этапами, характерными для исследования в научной сфере: постановку проблемы, изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы.
В частности, мы рассматриваем исследовательскую деятельность по физике как движение в познании от чувственно-конкретного к эмпирически-абстрактному (реализуемое в экспериментальном этапе познания), далее переход к теоретически-абстрактному (реализуемый фундаментальными содержательными обобщениями) и далее восхождения от теоретически-абстрактного ктеоретически-конкретному (реализуемое при дедуктивном анализе конкретных физических систем фрагмента физического мира).
Основы исследовательских компетенций, обучающихся формируются в ходе знакомства с гипотетико-дедуктивной организацией знания и содержательной структурой физических теорий. Физические теории, будучи усвоены сами, приобретают функции метода получения новых знаний. В содержательную структуру физической теории как концептуальной системы входят диалектически взаимосвязанные элементы: эмпирическое основание теории; концептуальное теоретическое ядро теории; дедуктивные теоретические следствия. Физическая теория образует целостную систему знаний о фрагменте природы. Ее элементы гносеологически взаимосвязаны и упорядочены. Каждая из физических теорий исследует свой фрагмент природы, содержательная структура всех физических теорий одинакова [1].
В. Н. Мощанский отмечает гносеологическиефункции и значение физической теории: «Физическая теория, во-первых, позволяет единообразно объяснить широкий круг фактов и законов, а во-вторых, она позволяет сделать ряд новых предсказанийивыводов, и в этом ее функция и значение» [2, с. 18)].
Большое внимание в работе с обучающимися уделяется решению физических задач. Тематика практикума по решению задач определяется целями формирования убежденности о деятельностной природе научного знания, формированием знаний познавательных действий. Отдельное внимание уделяется задачам с элементами исследовательского характера.
В любой отрасли современного производства именно эксперимент помогает решать инженерные задачи, если нет достаточного количества теоретических данных для проектирования. С экспериментальных проверок начинается внедрение решений, полученных путем конструкторских расчетов. Эксперимент предшествует внесению изменений в технологический процесс, позволяет проверить и оценить изобретения, открывает пути для использования в практике достижений науки. Знания об эксперименте, как о научном методе исследования, умения и навыки его проведения важны будущему инженеру.
Выполняемые обучающимися лабораторные работы позволяют формировать начальные представления об организации эксперимента и решаются следующие задачи: предметное ознакомление с эмпирическим основанием физической теории и экспериментальное воспроизведение физических явлений; знакомство с методами экспериментального исследования; формирование умений и навыков эксплуатации измерительных приборов и обработки результатов измерений; формирование навыков индуктивного обобщения экспериментальных данных с целью выявления эмпирических закономерностей. Лабораторные работы сопровождаются обработкой и обобщением экспериментальных результатов под руководством преподавателя с обсуждением логического различия теоретического и эмпирического обобщения.
Лабораторные занятия интегрируют теоретико-методологические знания и практические умения и навыки в едином процессе деятельности учебно-исследовательского характера.
Особое значение при работе с учащимися старших классов мы придем работе над учебным проектом. Перед ними определяются основные этапы работы над проектом: проблематизация, целеполагание, планирование, реализация, рефлексия. Также следует рассмотреть особенности работы над проектом. При формулировке цели работы, необходимо создать мысленный образ желаемого результата работы — проектного продукта. В ходе планирования необходимо определить задачи, которые предстоит решить на отдельных этапах работы и способы, которыми эти задачи будут решаться. Определить порядок и сроки выполнения работы — разработать график. На этапе реализации плана может возникнуть необходимость провести определенные изменения взадачи отдельных этапов и в способы работы. Завершается проект обычно презентацией найденного автором способа решения исходной проблемы и самопрезентацией компетентности автора проект.
Регламент презентации, как правило, предоставляет не более 7–10 минут на выступление. За это короткое время автору необходимо рассказать о большом массиве информации, о работе, которая осуществлялась на протяжении нескольких месяцев. Две основные проблемы презентации — это регламент и речь. Очень важно научить ребят выбирать самое главное, ясно и коротко излагать свои мысли. Следует текст презентации написать в виде тезисов. Это позволит не читать с листа, а ничего не упуская сверяться с основными мыслями. Во время выступления необходимо следить за временем и за реакцией аудитории. В ходе презентации автору проекта, может быть, придется отвечать на вопросы публики. К этому надо быть готовым. Ответ на любой вопрос лучше начинать, поблагодарив того, кто его задает. Любой вопрос по теме проекта свидетельствует об интересе публики к выступлению и дает автору еще один шанс показать свою компетентность. Презентацию желательно заранее отрепетировать.
Подбирая определенный тип проекта, преподаватель имеет возможность управлять активностью обучающегося, формируя у него необходимые предметные знания и умения, общеучебные умения и навыки, необходимые компетентности. [6, с. 44].
Обучающиеся представляют результаты своей работы на научно-практических конференциях разного уровня. В частности, в 2017 году свои учебные проекты: «Свет и цвет», «Иллюзия и мираж» ребята представили на Международной научно-практической конференции «Наука без границ» на секции «Юный исследователь».
С целью осмысления учащимися собственного опыта, выявления причин успеха или неудачи, осознания собственных проблем и поиска внутренних ресурсов, было проведено анкетирование по результатам работы над исследовательскими проектами. В исследовании приняли участие 50 обучающихся СПО. Оказалось, что 82 % ребят хотели бы продолжить работу, 80 % хотят знать больше, чем даётся на занятиях, 70 % предпочитают работать в группе, а 10 % — выполнять индивидуальные проекты.
На вопрос «Что приобрели в ходе выполнения исследований?» респонденты ответили: 60 % — рассматривать проблему с разных точек зрения, 70 % — доделывать всё до конца, и достигать поставленной цели; 30 % — анализировать собственные действия, 10 % — распределять правильно время, 45 % — презентовать результаты своего труда. Результатами работы по проектно-исследовательской деятельности в ходе рефлексии обучающиеся отметили: удалось провести эксперименты по выбранной теме; подробно изучить полученный материал; стали более ответственны, организованны; повысилась сообразительность, улучшилась смекалка, улучшилась учёба по физике и информатике; научились терпению, умению сосредотачиваться [4].
Таким образом, систематическая и целенаправленная работа по формированию исследовательских умений обучающихся дает возможность приобщить учащихся к научному поиску, учить излагать свои мысли на бумаге, вести публичную дискуссию, отстаивать собственные выводы. А значит сделать обучение более эффективным и отвечающим современным требованиям.
Литература:
- Казаков Р. Х. Методическая система обучения общей физике в педагогическом вузе. -М.: МГОУ, 2003. -84 с
- Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. -М.: Просвещение, 1989. -190 с
- Половникова Л. Б. Факторы формирования системного пропедевтического курса классической механики в техническом вузе//Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Педагогика. -2008. -№ 4. -С. 122–126.
- Половникова Л. Б. Организация проектной и исследовательской деятельности обучающихся в условиях сетевого взаимодействия «школа-вуз-производство» // Современные наукоемкие технологии. — 2015. — № 12–4. — С. 723–727; URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=35360 (дата обращения: 12.06.2018).
- Потапова М. В. Пропедевтика как дидактическое условие преемственности в системе непрерывного физического образования: дис.... канд. пед, наук. -Челябинск, 2001. -234 с.
- Ступницкая М. А. Что такое учебный проект? -М.: Первое сентября, 2010. -44 с.
