Лабораторний практикум як складова методичної системи підготовки з фізики студентів аграрного профілю

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторний практикум як складова методичної системи підготовки з фізики студентів аграрного профілю

А.І. Салтикова, Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка

С.М. Хурсенко, Сумський національний аграрний університет

Анотація

Соціально-економічні перетворення, які відбуваються в Україні, спонукають до змін у системі освіти. Новими завданнями підготовки майбутніх фахівців є формування у студентів професійних компетентностей у сфері забезпечення реалізації рівневої і профільної диференціації, використання нових інформаційних технологій, технічних засобів навчання та приладової бази. Особливого значення для підвищення наукового рівня підготовки майбутнього фахівця набуває фундаменталізація освіти у вищих навчальних закладах. Ґрунтовність і ефективність підготовки з фізики студентів нефізичних спеціальностей може забезпечити лише методична система, яка враховує сучасний рівень розвитку природничо-наукового знання, спирається на принципи фундаментальності, міжпредметні зв'язки і є професійно спрямованою, а також враховує психологічні особливості студентів. Фізичний лабораторний практикум є важливою складовою частиною навчального процесу з фізики, найефективнішою формою пізнавальної діяльності студентів. Стаття присвячена розгляду фізичного лабораторного практикуму як однієї зі складових методичної системи підготовки з фізики, і є логічним продовженням циклу робіт авторів, присвячених аналізу проблеми професійно спрямованої підготовки з фізики студентів нефізичних спеціальностей.

Ключові слова: фізика, лабораторний практикум, нефізичні спеціальності, аграрний профіль, формування компетентностей.

Постановка проблеми. Проблема підготовки кваліфікованих агроінженерних кадрів зумовлена новим етапом соціально-економічного розвитку України, який вимагає значного підвищення кадрового потенціалу країни на основі інновацій в системі освіти. Підсилена увага приділяється забезпеченню спрямованості підготовки фахівців у напрямку їх майбутньої професійної діяльності. При цьому зросла значимість фізики як наукової основи техніки і виникла необхідність у розробці системи професійної спрямованості фізики в аграрних вищих навчальних закладах (ВНЗ), що забезпечує наукові основи формування професійної компетентності студентів - майбутніх фахівців. Фізика як дисципліна, яка вивчається такими студентами, виконує декілька функцій, серед яких однією з основних є світоглядна.

Фізика має великий потенціал для формування наукового світогляду, оскільки впорядковує знання студентів про пізнаваність реального світу і формує стиль мислення, що спирається на сучасне природничо- наукове світорозуміння. Під час навчання фізики студенти ознайомлюються з найбільш загальними законами природи, які керують перебігом процесів у навколишньому світі та у Всесвіті в цілому. У них формується уявлення, що світ - це не сукупність розрізнених, незалежних один від одного подій, а різноманітні і численні прояви одного цілого. Сучасне світорозуміння - важливий компонент культури. Кожна культурна людина повинна уявляти, як улаштований світ, у якому вона живе [1]. Крім цього фізика як навчальна дисципліна створює базу для засвоєння спеціальних дисциплін і закладає уміння використовувати здобуті знання у приватному житті та майбутній професійній діяльності.

У формуванні навичок застосування теоретичних знань у практичній діяльності важливу роль у системі фізичної освіти грає навчальний експеримент. Тому саме навчальному фізичному експерименту, лабораторному практикуму, необхідно приділяти особливу увагу в системі професійної підготовки студентів.

Аналіз актуальних досліджень. У контексті реформування вищої освіти методика навчання фізики у ВНЗ потребує перегляду та удосконалення як теоретичних так і методологічних основ, що, в повній мірі, стосується і фізики для студентів нефізичних спеціальностей. Деякі проблеми навчання фізики у вищих навчальних закладах знайшли відображення в роботах Г.Ф. Бушка, О.А. Коновала, В.В. Сагарди, Б.А. Суся, І.Т. Богданова, Є.С. Клоса, Л.Л. Коношевського, Л.В. Медведєвої, В.П. Сергієнка та інших. Ряд загальних положень дидактики і методики навчання фізики у вищій школі розроблено в дослідженнях О.І. Бугайова, Г.Ф. Бушка, Б.С. Колупаєва, С.У. Гончаренка, І.К. Зотової, М.І. Шута та ін., які можуть бути трансформовані на нефізичні спеціальності при відповідному врахуванні специфіки їх реалізації у нових умовах модернізації вищої освіти. Аналіз методичних складових навчання студентів фізики дає підставу для врахування психологічних особливостей усіх учасників навчального процесу, що знайшло своє відображення у сучасних дослідженнях [2].

В останні десятиліття методика навчання фізики у вищій школі розвивається досить інтенсивно, але залишається цілий ряд не вирішених завдань, зокрема, проблема професійно спрямованої підготовки з фізики студентів нефізичних спеціальностей. На сьогодні не викликає сумнівів, що методична система підготовки з фізики студентів нефізичних спеціальностей повинна бути професійно спрямована.

Ми вже зверталися до аналізу цієї проблеми у своїх дослідженнях. Слід указати, що переважною більшістю студентів нефізичних спеціальностей курс фізики сприймається як дисципліна, що не має жодного відношення до їх майбутньої професійної діяльності, і, відповідно, її вивченню не приділяють належної уваги. Відсутність мотивації приводить до зниження пізнавальної активності студентів і негативно відбивається на якості знань. Для досягнення основної мети навчання треба використовувати диференційований підхід [3]. У статті [4] нами висвітленні загальні теоретичні та частково практичні аспекти компетентнісного підходу при підготовці з фізики студентів-аграріїв.

На сьогодні назріла необхідність перегляду підходів до навчання фізики у світлі останніх тенденцій реформування вищої освіти з метою задоволення принципам гуманізації та фундаменталізації освіти. Актуальність досліджуваної проблеми визначається: соціальною потребою у висококваліфікованих, компетентних фахівцях для аграрного комплексу; недостатньою розробленістю теоретичних основ для побудови логічної методичної системи навчання фізики студентів аграрних ВНЗ; відсутністю чітких критеріїв внутрішньопредметної диференціації навчання фізики на різних факультетах; відсутністю системи методичного забезпечення із зазначеної проблеми.

Виходячи з вищесказаного, метою статті є розгляд фізичного лабораторного практикуму як однієї зі складових методичної системи підготовки з фізики, що є логічним продовженням циклу робіт [3, 4].

Виклад основного матеріалу. Фізика для студентів нефізичних спеціальностей прямо не пов'язана з майбутньою професією, але ж їх професійна діяльність реалізуватиметься у сферах природничої та технологічної освіти або природничо-наукових досліджень, для яких фізика є базовою дисципліною. Відображення стану природничих, технічних наук і природознавства у змісті дисциплін підготовки з фізики є основою для формування у студентів цілісної природничо-наукової картини світу, заснованої на принципі науковості, ідеях сучасної науки, до яких, насамперед, відносяться ідеї еволюції, синергетики тощо, і забезпечує фундаментальність отриманих знань.

Аналіз стану проблеми підготовки студентів-аграріїв з фізики дозволяє сформулювати такі протиріччя:

- між необхідністю підготовки кваліфікованих фахівців, які мають сучасний науковий світогляд і системою їх підготовки, при якій недостатня увага приділяється формуванню загальнокультурних компетентностей;

- між поставленим завданням формування професійних компетентностей та відсутністю професійно спрямованої моделі методичної системи підготовки з фізики студентів-аграріїв;

- між сучасним станом природничо-наукового знання і змістом дисциплін підготовки з фізики, що викладаються студентам, який не відображає повною мірою сучасного рівня його розвитку.

Підготовка з фізики на будь-якому рівні передбачає формування у студентів експериментальних умінь. Успішне засвоєння в подальшому у відповідності до навчальних планів деяких технічних дисциплін, формування відповідних професійних компетентностей, які пов'язані з експериментальною підготовкою майбутніх фахівців, а також формування в рамках сучасної природничо-наукової концепції уявлення про фізику як експериментальну науку, обумовлює необхідність лабораторного фізичного практикуму як одного з основних елементів методичної системи з фізики [5].

Вивчення курсу фізики має забезпечити уявлення, що створення і розвиток фізичних теорій базується на величезному експериментальному матеріалі, який одержаний самовідданою працею вчених, інженерів і винахідників; що фізика є основою сучасної техніки і технологій, які включають і сучасні інформаційні та комп'ютерні технології; що методи фізики широко використовуються в астрономії, хімії, біології, метеорології, геології та в інших галузях наукових досліджень, а також у практичній діяльності людини [6].

Однією з найважливіших форм навчання фізики є лабораторний практикум. Фізика - наука експериментальна, її вивчення потребує відтворення у лабораторних умовах експериментів, що є базовими для розуміння законів, процесів та явищ природи. Отже, безсумнівно, що лабораторний практикум з фізики є однією з важливих форм інженерно-технологічної підготовки студентів аграрного університету. У рамках проходження фізичного лабораторного практикуму студенти вчаться умінню користуватися основними вимірювальними приладами, працювати на відповідному обладнанні, виконувати необхідні послідовні дії, проводити певні лабораторні вимірювання декілька разів для забезпечення більшої точності експерименту; набувають навичок опрацьовувати результати вимірювань, вчаться обчислювати похибки, використовувати обчислювальну техніку тощо.

Мета фізичного практикуму полягає у формуванні таких компетентностей:

- предметна компетентність (пов'язана зі здатністю аналізувати й діяти з позицій окремих областей людської культури, зокрема, з позиції наукового методу пізнання);

- соціальна компетентність (припускає наявність здатності діяти в соціумі з урахуванням інших людей);

- компетентність особистісного самовдосконалення (полягає у придбанні досвіду самоосвіти й самоконтролю);

- інформаційна компетентність (передбачає володіння здатністю працювати з різними джерелами інформації).

Зміст і особливості робіт лабораторного фізичного практикуму для студентів певної спеціальності визначаються: змістом і структурою курсу фізики; спрямованістю на майбутню професію; рівнем підготовки студентів. Спрямованість лабораторного практикуму обумовлюється, насамперед, вивченням найбільш загальних питань фізики, використанням значної кількості різноманітних фізичних приладів і обладнання. Опис лабораторних робіт та контрольні питання складені так, щоб стимулювати самостійну роботу студентів з додатковою літературою [7].

Виконання кожної лабораторної роботи, передбачає етапи, представлені у табл. 1.

Таблиця 1. Етапи виконання лабораторних робіт та їх зміст