Методика специализированного физического практикума по формированию профильной компетентности педагога профессионального обучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Анисимов, Илья Николаевич

• Анисимов, Илья Николаевич
• кандидат педагогических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Анисимов, Илья Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современное состояние проблемы формирования профессиональной компетентности инженера-педагога в вузе.

1.1. Основные теоретические положения о понятии «профессиональная компетентность».

1.2. Состояние опытно-экспериментальных работ по формированию профессиональной компетентности инженера-педагога.

1.3. Профессиональная компетентность педагога в условиях профилизации школ.

1.4. Состояние разработки и применения специальных практикумов.

1.5. Возможности применения ПЭВМ для формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Организация, содержание и методика проведения экспериментальных работ в специализированном физическом практикуме.

2.1. Рабочие программы спецкурсов «Физико-техническое профильное обучение» и «Технология компьютерного эксперимента».

2.2. Содержание экспериментальных лабораторных работ для специализированного практикума.

2.3. Методика организации и проведения занятий.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Исследование эффективности применения специализированного физического практикума для формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения в вузе.

3.1. Организация педагогического эксперимента.

3.2. Результаты педагогического эксперимента.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика специализированного физического практикума по формированию профильной компетентности педагога профессионального обучения»

Актуальность и значимость темы исследования обусловлены модернизацией российского образования в области профессиональной подготовки молодежи в новых социально-экономических условиях развития общества. В соответствии с «Программой модернизации педагогического образования» (2003 г.) предусмотрено выполнение ряда мероприятий: преодоление отставания материально-технической базы и ресурсно-информационного обеспечения педагогических образовательных учреждений от уровня современных требований; разработка системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров для обеспечения профильного обучения в старшей школе; обучение педагогов использованию информационных и коммуникационных технологий в образовательном процессе; усиление фундаментальной подготовки педагогов, формирование их способности к исследовательской деятельности в психолого-педагогической и предметной сфере; создание федеральных комплектов учебно-методической литературы, в том числе на электронных носителях, для педагогических направлений и специальностей.

Становится очевидным, что только компетентный в профессиональной области специалист, обладающий соответствующими знаниями, умениями и способностями, а также опытом практической деятельности в этой сфере, в состоянии эффективно решать поставленные задачи. Компетентность на всех уровнях образования сегодня должен рассматриваться как один из важнейших принципов модернизации системы профессионального обучения.

Необходимость формирования школой ключевых компетенций отмечена в «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г.» (2001 г.). Усиление внимания к данной проблеме обусловлено также рекомендациями Совета Европы (Берн, 1996 г.), относящимися к обновлению образования, его приближению к заказу социума. Стало очевидно, что формирование профессиональной компетентности педагога становится одной из главных проблем теории и практики подготовки педагогических кадров.

По мнению авторов «Концепции профильного обучения» (2002 г.), в настоящее время в высшей школе сформировалось устойчивое мнение о необходимости дополнительной специализированной подготовки старшеклассников для прохождения вступительных испытаний и дальнейшего образования в вузах. Традиционная непрофильная подготовка старшеклассников в общеобразовательных учреждениях привела к нарушению преемственности между школой и вузом, породила многочисленные подготовительные отделения вузов, репетиторство, платные курсы и др.

Таким образом, на современном этапе развития общего и профессионального образования возникла проблема формирования компетентности педагога в области профильного обучения. Такую компетентность мы называем «iпрофильной компетентностью». Профильная компетенция является составной частью профессиональных компетенций педагога. Необходимость введения данного термина обусловлена тем, что в соответствии с действующими нормативными документами Министерства образования и науки РФ весьма актуальным является развитие профильного обучения. Однако существующие стандарты высшего педагогического образования не предусматривают четких квалификационных требований к готовности учителей общеобразовательных школ и педагогов профессионального обучения вести работу по профильной и предпрофильной подготовке учащихся. В то же время выпускники педагогических вузов уже сегодня должны быть готовы выполнять эту работу.

Общие проблемы высшего педагогического образования рассматриваются в трудах Ю.К. Бабанского [29, 30], В.П. Беспалько [39], А.П. Лиферова [141] и других ученых. В теоретико-методологических трудах С.И. Архангельского [26], В.В. Краевского [116, 117], B.C. Леднева [134-136], М.Н. Скаткина [215, 216] и других исследователей раскрываются теоретические основы содержания профессиональной подготовки педагогов, цели и задачи высшего педагогического образования.

Исследованию психолого-педагогических и методических проблем инженерно-педагогического образования посвящены работы А.А. Жученко [76], Э.Ф. Зеера [78-81], В.П. Косырева [114], Н.В. Кузьминой [121-123], Г.М. Романцева [76], Е.В. Ткаченко [76]. Вопросы формирования политехнических знаний в процессе трудовой подготовки рассматривались П.Р. Атутовым [27], С.Я. Батышевым [36], В.А. Поляковым [27] и др.

Различные формы и методы формирования профессиональной компетентности будущего учителя представлены в трудах В.И. Андреева [7], В.В. Косарева [142], А.П. Крючатова [142], Н.Н. Лобановой [142], Н.Д. Никандрова [168], В.А. Сластенина [218], А.В. Хуторского [254], Thomas S. Popkewitz [285] и др.

Отдельные аспекты профессиональной компетентности педагога рассмотрены в диссертационных исследованиях В.А. Адольфа [3], А.И. Ахулко- » вой [28], Т.В. Добудько [67], А.К. Козыбая [108], О.А. Козыревой [109], Б.А. Маматова [148], С.В. Милициной [160] и др.

Изучению современных тенденций развития профессиональной школы России посвящены труды A.M. Новикова [170], А.Ф. Киселева [105], А.Я. Савельева [105], Б.А. Сазонова [105]. Проблемы конструкторско-технологического образования нашли отражение в работах В.Д. Симоненко [276], Ю.Л. Хотунцева [276,253] и др.

Проведенный анализ современной психолого-педагогической и методической литературы показал, что формирование профильных компетенций у студентов является одной из важных составных частей в системе подготовки современного педагога профессионального обучения. Это объясняется тем, что технический прогресс все более насыщает труд педагога профессионального обучения элементами инженерно-технических знаний и умений. Внедрение и использование все более совершенных технологий, необходимость повышения компьютерной грамотности выдвигают новые требования к системе подготовки специалистов, в которой все более интенсивно используются различные технические средства и технологии.

Этот анализ одновременно показал, что задачи формирования профессиональной компетентности в процессе подготовки современного педагога профессионального обучения еще не нашли должного отражения в работах педагогов-исследователей. Одни авторы ограничиваются общими методологическими аспектами конструкторской подготовки педагога профессионального обучения; другие рассматривают возможности применения компьютерных технологий при изучении отдельных дисциплин. Формирование профильной компетентности на основе использования спецпрактикумов также остается пока недостаточно разработанной проблемой.

Также не вызывает сомнений, что будущие педагоги профессионального обучения должны иметь глубокие представления о возможностях развития профильной компетентности средствами фундаментальных дисциплин. Однако нормативные документы педагогических вузов не предусматривают глубокого развития практической составляющей профессиональной компетентности с привлечением методов и приемов экспериментальной физики. Это приводит к тому, что выпускники имеют крайне низкий уровень компетенций в данной области. Обширные экспериментальные и технические знания, которыми живет современная физическая наука, остаются практически не известными будущим педагогам профобразования и, следовательно, учащимся начальной профессиональной школы. Создавшееся положение является одним из факторов, обуславливающим снижение интереса молодежи к естественным наукам и, в первую очередь к физике.

В заключение следует отметить, что в соответствии с приказом № 4 Министерства образования и науки РФ от 12.01.2005, составлен новый перечень направлений подготовки (специальностей) высшего профессионального образования, в котором предусмотрены следующие направления (специальности), имеющие отношение к теме исследования: «050500 - Технологическое образование (квалификации 62 - Бакалавр технологического образования и 68 - Магистр технологического образования)»; «050501 - Профессиональное обучение (по отраслям) (квалификация 65 - Педагог профессионального обучения)». Эти направления подготовки должны быть обеспечены новым учебно-методическим комплексом, который позволит готовить указанных специалистов на качественно новом уровне.

Вышесказанное позволяет выявить следующие противоречия:

- между действующей вузовской системой подготовки педагогов профессионального обучения и новыми современными требованиями к формированию их профильной компетентности;

- между потенциальными возможностями физического спецпрактикума в процессе подготовки педагогов профессионального обучения к осуществлению профильного обучения и их недостаточной реализацией в практике педагогических вузов.

Отсюда возникает проблема исследования: каким образом обеспечить развитие профильных компетенций педагога профессионального обучения в современном педагогическом вузе?

Актуальность проблемы исследования, ее недостаточная научная разработанность и практическая значимость определили выбор темы исследования: «Методика специализированного физического практикума по формированию профильной компетентности педагога профессионального обучения».

Цель исследования - выявить и обосновать условия формирования профильной компетентности педагогов профессионального обучения средствами физического специализированного практикума.

Объект исследования - процесс формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения.

Предмет исследования - специализированный физический практикум как средство формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения.

Гипотеза исследования - если включить в систему формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения в педагогическом вузе в качестве средства обучения специализированный практикум по экспериментальной физике, то это позволит развивать следующие компетенции педагога:

- организовывать учебную практику и исследовательскую деятельность старшеклассников в рамках технологического профиля;

- создавать условия для дифференциации содержания обучения старшеклассников и построения индивидуальных образовательных программ в системе начального и среднего профессионального образования;

- обеспечивать углубленное изучение профильных учебных предметов, разрабатывать и реализовать элективные учебные предметы;

- обеспечивать успешное выполнение учащимися творческих проектов по выбранному ими профилю.

В соответствии с целью, предметом и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:

• Выявить отличия инженерно-педагогического образования от инженерного и педагогического.

• Изучить особенности формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения.

• Выявить роль и возможности физического специализированного практикума в формировании профильной компетентности педагога профессионального обучения.

• Разработать содержание, программу и методику проведения специализированного практикума по экспериментальной физике для студентов специальности «050501 - Профессиональное обучение (по отраслям) (квалификация 65 - Педагог профессионального обучения)».

• Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности использования разработанного специализированного практикума для формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения.

• Внедрить специализированный физический практикум в практику обучения студентов факультета технологии и предпринимательства Липецкого государственного педагогического университета.

Методологической и теоретической основой исследования являются общедидактическая теория содержания образования (В.В.Краевский [116, 117], И.Я.Лернер [117, 139], Н.М.Скаткин [215, 216] и др.); теория высшего педагогического образования (С.И. Архангельский [26], Ю.К. Бабанский [29, 30], В.П. Беспалько [38,39], B.C. Безрукова [181] и др.); теоретические модели подготовки учителя к реализации дифференцированного обучения физике (Н.С. Пурышева [193]) и вариативного подхода при составлении учебных программ по физике (С.Е. Каменецкий [96-98]); эвристические методы как главные процессуальные характеристики творческой деятельности (В .И. Андреев [7], А.В. Хуторской [254-256] и др.); принципы совместной продуктивной деятельности преподавателя с обучающимся (В.Я. Ляудис [143]); концепция формирования профессиональной компетентности учителя (В.А. Сластенин [180, 201, 218], JI.K. Гребенкина [58] и др.); концепция формирования физического спецпрактикума (В.А. Ильин [40, 46], Е.Б. Петрова [68, 183]); концепция компьютеризации физико-технической подготовки (Ю.А. Воронин [50]); концепция компетентностного подхода к подготовке специалистов (В.А.Адольф [3], Т.В. Добудько [67]).

Для решения поставленных задач и проверки гипотезы использовались следующие методы:

• теоретический анализ проблемы исследования на основе изучения научно-методической, педагогической и психологической литературы, материалов и публикаций в периодической печати, вузовских учебных программ и учебных пособий, нормативных документов;

• анализ деятельности преподавателей при подготовке, проведении и использовании физических спецпрактикумов в учебном процессе на основе данных наблюдения, проведения бесед, анкетирования, изучения конспектов (планов) занятий;

• анализ деятельности студентов при выполнении заданий лабораторных работ спецпрактикума на основе данных наблюдений, заслушивания устных и изучения письменных отчетов о выполнении заданий, курсовых и выпускных квалификационных работ, а также результатов их участия в выставках и конференциях;

• анализ вузовского преподавания на основе изучения опыта работы преподавателей, инструкций к лабораторным работам, проведения бесед с преподавателями, ознакомления с лабораториями, наблюдения при посещении занятий;

• опытно-экспериментальная работа поискового характера по разработке лабораторных установок и методики их использования в учебном процессе;

• изучение результатов профессионально-ориентированной деятельности студентов при прохождении учебной, технологической и преддипломной практик в профильных учебных заведениях и классах;

• педагогический эксперимент по проверке гипотезы исследования;

• качественный анализ результатов эксперимента;

• стандартные методы математической статистики по обработке данных педагогического эксперимента;

• обсуждение результатов исследования на научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах.

Экспериментальная база исследования. Первые экспериментальные исследования были выполнены на физико-математическом факультете Липецкого государственного педагогического университета. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе факультета технологии и предпринимательства этого же университета. Кроме этого, был проведен педагогический эксперимент с учителями на базе Института развития образования департамента образования и науки Липецкой области. Окончательная экспериментальная апробация результатов проведена на кафедре общей и теоретической физики и методики преподавания физики Рязанского государственного университета им. С.А. Есенина.

Основные этапы исследования:

Первый этап (2000-2002 г.г.) включал изучение литературы по проблеме исследования, состояния физико-технического образования в педагогическом вузе, опыта практической работы учителей технологии и педагогов профессионального обучения Липецкой области, проведение констатирующего эксперимента. В этот период были определены проблема, цель, гипотеза и задачи исследования.

На втором этапе (2002-2004 г.г.) в ходе опытной работы проведен формирующий эксперимент, определено содержание лабораторных работ, вводимых в авторские курсы по выбору, изготовлены и испытаны новые установки по экспериментальной физике, а также разработаны методические рекомендации по их изготовлению и применению в учебном процессе.

Третий этап (2004-2005 г.г.) включал в себя проверку гипотезы исследования, обработку и обобщение полученных результатов; формулирование теоретических выводов; анализ и обсуждение опытно-экспериментальной работы; завершение литературного и графического оформления диссертационного исследования.

Научная новизна исследования:

• Выявлена характерная особенность инженерно-педагогического образования, отличающая его от инженерного и педагогического, которая предусматривает подготовку студентов не по отдельным дисциплинам, а по блоку профессиональных дисциплин, включая педагогические, физико-технические, общепрофессиональные и специальные знания.

• Конкретизирована концепция проектирования специальных практикумов и курсов по выбору в контексте проходящей модернизации российского образования на основе широкого использования современных инженерных и компьютерных технологий, обеспечивающих условия для эффективного формирования профильных компетенций педагогов профессионального обучения.

• Предложен вариант специализированного физического практикума по формированию профильной компетентности педагогов профессионального обучения на базе авторской концепции построения физического спецпрактикума, включающий оригинальные экспериментальные учебные установки и их методическое обеспечение (методические указания к лабораторным работам с контрольными заданиями и вопросами, авторское электронное учебное пособие, образцы технологических карт и творческих проектов физико-технического содержания).

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

Результаты работы расширяют теоретические представления педагогической науки и методики обучения физике о дидактических возможностях и сферах применения учебного физического эксперимента как метода обучения по отношению к его содержательной и процессуальной части. Они показывают, что реализация межпредметных связей физики и технических дисциплин, интеграция инженерных и педагогических составляющих в учебном физическом эксперименте способствует более качественной профильной подготовке педагогов профессионального обучения.

Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем теоретические положения и результаты могут быть использованы для дальнейшей разработки системы формирования профильной компетентности педагога профессионального обучения. Прошедшие экспериментальную проверку методические рекомендации и пособия по обеспечению условий развития профильных компетенций средствами физического спецпрактикума могут найти применение в учебном процессе педагогических вузов, при подготовке и переподготовке работников системы начального и среднего профессионального образования. Предложенные технологические карты могут быть использованы для организации профильного обучения с использованием метода проектов и изготовления учебного оборудования. Внедрение разработанного специализированного практикума в учебный процесс Липецкого государственного педагогического университета повысило качество подготовки педагогов профессионального обучения.

Достоверность научных положений и выводов обеспечены соблюдением основных требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического эксперимента; воспроизводимостью экспериментальных результатов; комплексным использованием разнообразных методов исследования; современной экспериментальной базой; использованием методов математической статистики.

На защиту выносятся:

1. Положение о том, что специализированный физический практикум, обеспечивающий органическое соединение дидактических возможностей учебного эксперимента (научность, наглядность и доказательность, занимательность, доступность, эвристическое начало, .) с современными достижениями инженерных и компьютерных технологий по линии межпредметных связей, может служить эффективным средством формирования профильной компетентности педагогов профессионального

2. Комплект учебных лабораторных работ и экспериментальных установок для специализированного физического практикума по формированию профильной компетентности педагогов профессионального обучения по специальности «050501 - Профессиональное обучение (отрасли «Агроинженерия» и «Технологическое оборудование и автоматизация машиностроительного производства»).

3.Методическое обеспечение специализированного физического практикума для курсов по выбору «Физико-техническое профильное образование» и «Технология компьютерного эксперимента» для специальности «050501 -Профессиональное обучение (отрасли «Агроинженерия» и «Технологическое оборудование и автоматизация машиностроительного производства»), включающее комплекс дидактических и методических материалов - рабочие программы, тематические планы, методические указания к лабораторным работам, технологические карты, электронное учебное пособие, рекомендации по реализации профильного обучения, дифференциации его содержания и построения индивидуальных образовательных программ, по организации исследовательской работы учащихся.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе опытно-экспериментальной работы на базе Липецкого государственного педагогического университета и Института развития образования Департамента образования и науки Липецкой области. Основные теоретические положения диссертационного исследования и результаты опытно-экспериментальной работы докладывались на научно-методических конференциях: «Новые технологии в преподавании физики (НТПФ - IV)», (г. Москва, 2005); XII Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в профессиональном и профессионально-педагогическом образовании» (г. Екатеринбург, 2005); I международной научно-практической конференции «Исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (г. Санкт-Петербург, 2005); VII региональной научно-практической конференции «Проблемы преподавания дисциплин естественно-математического цикла» (г. Липецк, 2004); областной научно-практической конференции «Наука в Липецкой области: истоки и перспективы» (г. Липецк, 2004); V и VI региональных научно-практических конференциях «Творческая конструкторская деятельность учителей технологии, учащихся школ, технических училищ и студентов факультета технологии и предпринимательства Липецкого государственного педагогического университета» (г. Липецк, 2004, 2005); отчетных конференциях Липецкого государственного педагогического университета по итогам научно-исследовательской и научно-методической работы (г. Липецк, 2002, 2003, 2004 и 2005); Всероссийской научно-методической конференции «Развивающие аспекты процесса обучения физике» (г. Самара 2005); школе молодых ученых Липецкой области «Актуальные проблемы естественных наук и их преподавания» (г. Липецк, 2005). Результаты диссертации докладывались также на заседаниях кафедры физико-технических дисциплин ЛГПУ, кафедры общей и теоретической физики и методики преподавания физики Рязанского государственного университета им. С.А. Есенина.

Основные результаты исследования внедрены в практику работы: факультета технологии и предпринимательства и физико-математического факультета Липецкого государственного педагогического университета; Института развития образования Департамента образования и науки Липецкой области.

Физический специализированный практикум прошел государственную регистрацию в Федеральном институте промышленной собственности России (свидетельство № 2005611611 и свидетельство № 2005620173).

По теме исследования опубликовано 17 работ [8-24, 72].

Основные результаты исследования внедрены в практику работы: факультета технологии и предпринимательства и физико-математического факультета Липецкого государственного педагогического университета; Института развития образования Департамента образования и науки Липецкой области.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 286 наименований и 12 приложений. Основной текст диссертации изложен на 173 страницах, содержит 17 таблиц и 14 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Анисимов, Илья Николаевич

Выводы по главе 1.

1. Теоретический анализ содержания понятия «профессиональная компетентность педагога» показал, что оно подразумевает необходимость развития у специалиста довольно широкого круга компетенций. Формирование профессиональных компетенций происходит средствами содержания образования, которое определяется социальным запросом и потребностями личности. Социальный запрос изменяется в связи с развитием системы образования и общества. Он отражается в новых нормативных документах, принимаемых Министерством образования и науки РФ, а также региональными структурами управления системой образования. Это, в конечном итоге, приводит к изменению содержания понятия «профессиональная компетентность». Мы намерены воспользоваться определением профессиональной компетентности педагога профессионального обучения как единства его теоретической и практической готовности к осуществлению инженерно-педагогической деятельности.

2. Характеризуя состояние опытно-экспериментальной работы по формированию профессиональной компетентности педагога профессионального обучения в педагогических вузах, следует отметить, что она слабо ориентирована на решение задач инженерно-педагогического профиля. Вместе с тем, будущий педагог профессионального обучения должен обладать высоким уровнем профессиональной компетентности, чтобы получить квалификацию специалиста или магистра профессионального образования. Однако в сложившейся практике обучение инженера-педагога мало отличается от обычной подготовки учителей физики, технологии, информатики и т. п. Причиной этого явления, по нашему мнению, является недостаточная практическая направленность дисциплин физико-технического профиля, которые закладывают фундаментальную основу для последующего изучения специальных учебных предметов. Для устранения данной причины необходимо внести изменения в содержание подготовки инженеров-педагогов путем внесения профессионально ориентированных спецпрактикумов.

3. Теоретический анализ научно-методической литературы и нормативной документации показывает, что будущий педагог профессионального обучения должен быть готовым к работе в профильной школе. Для этого он должен овладеть новыми компетенциями, среди которых нами выделены важнейшие:

- проводить исследовательскую деятельность в профильной предметной сфере;

- создавать условия для дифференциации содержания обучения старшеклассников и для построения индивидуальных образовательных программ в системе начального и среднего профессионального образования;

- обеспечить углубленное изучение профильных учебных предметов;

- разрабатывать и реализовать элективные учебные предметы физико-технического профиля;

- организовать учебную практику и исследовательскую деятельность старшеклассников в рамках технологического профиля;

- обеспечить успешное выполнение учащимися творческих проектов по выбранному ими профилю.

4. Анализ современного состояния применения спецпрактикумов показывает, что в наибольшей мере получили развитие спецпрактикумы, ориентированные на усиление практической направленности подготовки учителей физики и учителей технологии на основе физико-технических дисциплин. В то же время наблюдается недостаточная научно-методическая и материально-техническая оснащенность спецпрактикумов в системе подготовки инженеров-педагогов. Предложена концепция проектирования физического специализированного практикума в педагогическом вузе, отражающая специфические особенности подготовки педагога профессионального обучения к работе с учащимися профильных классов. Ее основу составляют следующие положения:

- цели и задачи специализированного практикума должны соответствовать целям и задачам формирования профильной компетентности будущего специалиста;

- тематика специализированного практикума не может быть узконаправленной, в него включаются работы, как имеющие общефизический характер, так и работы, учитывающие специфику будущей профессиональной деятельности выпускника;

- итогом выполнения каждой лабораторной работы должно являться понимание места изучаемого явления в системе предпрофильного и профильного обучения старшеклассников;

- использование в работах современной измерительной аппаратуры, приборов и методов измерения, причем техника проведения сложного физического эксперимента и методика обработки его результатов также должны являться предметом изучения в специализированном практикуме;

- желательно включение в спецпрактикум серии работ, развивающих компетенции старшекурсников по использованию компьютера в качестве измерительного, моделирующего, управляющего и вычислительного устройства;

- экспериментальная часть лабораторных работ может предусматривать использование новых учебно-исследовательских приборов и устройств, разработка и изготовление которых посильна самим студентам;

- полезно установление межпредметных связей физического специализированного практикума с дисциплинами специализаций.

5. Применение ПЭВМ для сбора опытных данных и управления физико-техническим экспериментом является наиболее интересным для подготовки педагогов профессионального обучения к преподаванию в профильных классах и школах и одновременно наиболее сложным с точки зрения технической реализации. Вместе с тем, в последнее время появились программные средства для проведения автоматизированного эксперимента, пригодные к применению в школьных и вузовских лабораторных практикумах. Появляются новые виды исследовательского оборудования, как анализатор изображений и цифровой (компьютерный) микроскоп. Однако существующая вузовская подготовка инженеров-педагогов не обеспечивает необходимый уровень применения этих средств для преподавания дисциплин специальности и специализации, что делает очень актуальной проблему совершенствования физического лабораторного практикума на основе использования компьютерных технологий.

Глава 2. Организация, содержание и методика проведения экспериментальных работ в специализированном физическом практикуме

2.1. Рабочие программы спецкурсов «Физико-техническое профильное обучение» и «Технология компьютерного эксперимента»

Спецкурс «Физико-техническое профильное обучение» Этот курс рекомендован и реализован на кафедре физико-технических дисциплин ЛГПУ в качестве курса по выбору в составе блока дисциплин предметной подготовки группы педагогических специальностей «Профессиональное обучение» (030500.01 - Агроинженерия; 030500.06 - Информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии; 030500.08 - Технологическое оборудование и автоматизация машиностроительного производства) для студентов IV курса.

Общая трудоемкость дисциплины - 90 часов В том числе: аудиторная работа - 44 часа Самостоятельная работа - 46 часов

Предмет, цели и задачи дисциплины. Предмет «Физико-техническое профильное обучение» является частью общих отраслевых дисциплин, читаемых будущим инженерам-педагогам. Он представляет развитие и практическое применение курсов «Физика», «Общая физика», «Электротехника и электроника» и «Электрорадиотехника» при конструировании современных учебных приборов и их компонентов в учебно-исследовательских целях.

Цель курса - познакомить студентов с различными практическими приложениями физики, современными тенденциями их применения в профильном обучении.

Основная задача курса - подготовка студентов к организации профильного обучения средствами физики и техники, к осмысленному изучению конструкции и принципов действия электронного оборудования, применяемого в области компьютерной техники, металлообработки и сельскохозяйственного производства, а также сформировать базовые компетенции в области использования различных элементов учебной техники в профильных классах, кружках технического творчества, технических колледжах и лицеях.

Дисциплина изучается на протяжении VIII семестра и предусматривает теоретический курс и лабораторно-практические занятия (табл. 1).

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Анисимов, Илья Николаевич, 2006 год

1. Шаскольская МП. Кристаллы. - М.: Наука, 1978.

2. Желудев И.С. Физика кристаллов и симметрия. М.: Наука, 1987.

3. Вейль Г. Симметрия. М.: Наука, 1968.

4. Шубников А.В., Парвов В.Ф. Зарождение и рост кристаллов. М.: Наука, 1969.

5. Бурсиан Э.В. Физические приборы: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1984.1. Контрольные вопросы.

6. Как использовать изучаемое явление для организации предпрофильного и профильного обучения школьников?

7. Дайте качественную оценку техники проведения данного физического эксперимента и методики обработки его результатов.

8. Какие измерительные приборы и методы измерения использованы в данной работе? Оцените возможность их усовершенствования.

9. Какие компетенции учащихся могут быть развиты в результате использования исследованного явления?

10. Эффективно ли использование компьютера в данной лабораторной работе?

11. Составьте технологическую карту изготовления экспериментальной установки к данной лабораторной работе.

12. Разработайте творческий проект для проведения исследования со школьниками по данной теме.

13. Какова связь данной лабораторной работы с дисциплиной «Технология» и специальными дисциплинами профессионально-технических учебных заведений (см. отчет по педагогической практике)?

14. Что служит центром зарождения кристаллов?

15. Как влияет электрическое поле на зарождение центров кристаллизации?

16. Лабораторная работа Изучение метода экспресс-диагностики химических источников тока. Цель работы: определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока экспресс-методом и оценка их качества.

17. Оборудование: лабораторная установка (рис. 3).

18. Методика проведения эксперимента

19. Рис. 3 Фотография экспериментальной установки.

20. Работу выполняют в следующей последовательности: 1. Выберите для исследования источник тока с ЭДС < 2В.

21. Установите исследуемый источник тока GB в батарейный отсек.1. В с D\

22. Включите мультиметр ММ тумблером Т на пределе измерения 2000 мВ и занесите его показания Е в таблицу 4.

23. Нажмите кнопку А, на время достаточное для регистрации показаний мультиметра ММ и занесите их значения UA в таблицу 4.