Ключевые слова: преподавание физики, « смешанное » обучение , самообразование.
Keywords: teaching physics, «blended learning», self-education.
На современном этапе развития общества растет потребность в педагогических кадрах, у которых теоретические знания сочетались бы с готовностью к творческой новаторской работе в школе. Критерии, по которым можно оценить готовность будущих учителей к такой деятельности, описаны Г. М. Коджаспировой [1]. Среди них выделим следующие: 1. наличие глубоких и всесторонних знаний, их критическая переработка и осмысление; 2. умение учитывать вариативность педагогической деятельности, а именно, видеть различные пути повышения эффективности своей работы; 3. иметь навыки по применению на практике новых методик, форм и приемов. Из многообразия способов формирования у студентов педагогических вузов таких знаний, умений и навыков отметим возможности выбора в образовательном процессе новых методик и технологий.
Для преподавателей физики соответствие указанным критериям особенно важно в силу особой роли предмета в семействе естественнонаучных дисциплин. Физика содержит в себе высокий адаптивный и гуманистический потенциал, поскольку: во-первых, является важнейшим источником знаний об окружающем мире; во-вторых, обеспечивает продвижение общества по пути технического прогресса за счет непрерывного расширения и многократного умножения его возможностей; в-третьих, способствует формированию мировоззрения и ориентации человека в шкале культурных ценностей. Чтобы реализовать эти потенциалы предмета, выпускники педагогических вузов сами должны воспринимать физику и как историческую последовательность шагов познания, и как стройную систему описания окружающего мира.
Типовые учебные программы по физике для университетов создают с учетом указанной роли дисциплины. Распространенная модульная технология преподавания, в своей идее, направлена на достаточно полный охват вопросов развития и превращения физики в целостную картину наших естественнонаучных знаний о природе. Рассмотрение разделов физики крупными модулями, по мнению автора [2], должно учитывать глубокую логическую структуризацию предмета в целом.
Репродуктивный способ преподавания разделов физики, основанный на прямой трансляции готовых знаний, не всегда приводит к ожидаемым результатам. В условиях развития и быстрого внедрения в нашу практическую жизнь новых технологий такое преподавание часто воспринимается студентами как малопривлекательное. В итоге, знания предмета могут оставаться поверхностными, неустойчивыми. Вопросы совершенствования и более широкого внедрения в учебный процесс новых методик и технологий преподавания физики становятся актуальными.
Современные дидактические средства предоставляют преподавателю педагогического вуза множество инновационных решений образовательных задач. Не задаваясь задачей рассмотрения всего спектра таких методик и технологий, в рамках данной работы хотелось бы остановиться на повышении роли самостоятельной подготовки будущего учителя физики путем внедрения в процесс его подготовки методики «смешанного» обучения («blended learning»). В этой методике предполагается комбинация элементов пассивных, активных и интерактивных методов обучения [3].
Изучение теоретического описания физических явлений целесообразно начинать с помощью такого вида пассивных занятий, как лекция. Дело в том, что у обучающегося должно быть четкое представление к чему стремиться при освоении любого нового материала. В условиях ограниченных временных рамок занятий по конкретной теме ответы преподавателя на вопросы: что, как и почему? перед аудиторией на лекции видятся более эффективным приемом, чем их самостоятельный поиск студентами даже при наличии возможности индивидуальных on-line консультаций.
На практических и семинарских занятиях необходимо, чтобы доля внеаудиторной самостоятельной подготовки студентов была превалирующей. Преподаватель выступает на них в роли консультанта и модератора. Темы и задания для семинаров преподаватель подбирает с учетом основной цели: получение студентами новых знаний в ходе самостоятельной подготовки к их коллективному обсуждению.
Приведем примеры из практики преподавания:
- Лекционное занятие посвящено вопросам феноменологического описания уравнений Максвелла. То есть, физический смысл уравнений раскрывается на основе опытных законов Ампера, Био и Савара, Ома, электромагнитной индукции Фарадея. Практический семинар — решение задачи: показать на примере одномерного случая, что из уравнений Максвелла для идеальной диэлектрической среды в отсутствии источников поля можно прийти к однородным волновым уравнениям. Сами математические преобразования студенты должны выполнить как самостоятельную внеаудиторную работу, а проверку результатов оформить в виде обсуждения на семинарском занятии. Цель: добиться устойчивого понимания студентами волнового характера распространения электромагнитного поля и смысла терминов волнового вектора и волнового числа для монохроматической волны.
- Лекция «Граничные условия для составляющих электромагнитного поля». Темы теоретического семинара: «Вывод формул Френеля на основе электромагнитной теории» и «Анализ формул Френеля и получение уравнений для законов Снеллиуса». Цель: апробация самими студентами эвристического и исследовательского методов для лучшего понимания основных явлений в оптике (отражения, преломления).
- Лекционное занятие: теорема Умова — Пойнтинга. Темы теоретико-практического семинара, доклады — презентации на котором студенты готовят самостоятельно: «Вектор Пойнтинга и поперечный характер электромагнитных волн», «Виды поляризации электромагнитных волн», «Примеры применения поляризационных эффектов». Цель: получение более широких знаний по свойствам электромагнитных волн.
- Лекция «Преобразование электромагнитных волн». Темы практических семинаров: «Виды модуляции аналоговых электромагнитных сигналов», «Цифровая манипуляция», «Демодуляция информационных сигналов». Студентам предложено с помощью программы-симулятора «WorkBench» показать на экране монитора, затем рассказать о видах преобразований электромагнитных сигналов, которые используют в современной телекоммуникационной связи.
- Лекционное занятие по теме «Квантовая теория электромагнитного излучения», на котором рассматриваем теоретическое описание возникновения спонтанного и вынужденного излучения. На семинар «Виды современных квантовых генераторов и области их применения» были предложены следующие темы: «Общая схема построения квантовых генераторов электромагнитного излучения», «Твердотельные и полупроводниковые лазеры», «Газовые и жидкостные лазеры», «Когерентное излучение в резонаторах», «Генерация когерентного рентгеновского излучения». Цель: наработка у студентов навыков конструктивного обсуждения вопросов из научной и практической сферы деятельности.
Как можно видеть, во всех примерах использован интерактивный метод в виде обязательного проведения семинарских занятий по предложенным темам. Здесь важна и тактика проведения занятия. Нужно создавать обстановку, которая способствует свободному обмену мнениями и креативной дискуссии. Нельзя прерывать доклады студентов замечаниями, какими бы важными они не казались. Желательно, чтобы студенты сами разрешали вопросы, которые возникают в ходе выступлений. Стимулирующая роль в раскрытии творческого потенциала студентов на занятиях с аудиторным обсуждением итогов их самостоятельной подготовки отмечена автором [4].
Проверка устойчивости знаний была проведена сравнением результатов тестирования студентов для репродуктивного и интерактивного способов подачи учебного материала. Во второй случае имелся заметный рост правильных ответов.
Проведение занятий по физике с помощью методики «смешанного» обучения, безусловно, требует больших затрат на подготовку как для преподавателя, так и для студентов, чем в случае традиционного репродуктивного метода преподавания предмета. Тем не менее, студенты проявляли повышенный интерес к таким формам занятий.
Литература:
- Коджаспирова Г. М. Педагогика: учебник // М.: КНОРУС.–2010.– глава 14.
- Тютяев А. В. Методологическое структурирование курса общей физики в техническом университете//Физическое образование в вузах, т. 22, No.2, 2016.
- Велединская С. Б., Дорофеева М. Ю. Смешанное обучение: секреты эффективности // Высшее образование сегодня, № 8, 2014. — с. 8–13.
- Shibaev V. Ways of creating effective interaction with students in the process of organizing seminars // Современная педагогика, № 7, 2014.
