Лабораторні роботи з фізики як засіб формування професійних знань здобувачів вищої освіти морської галузі

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Херсонська державна морська академія

Кафедра природничо-наукової підготовки

Колечинцева Т.С., к.п.н., доцент

м. Херсон

Анотація

У статті обґрунтовано необхідність впровадження лабораторних робіт рівневого характеру з фізики для якісного засвоєння необхідних базових знань та умінь з зазначеної дисципліни здобувачами вищої освіти морського профілю. Вказано на актуальність використання лабораторних робіт для підвищення інтересу до фізики, мотивації до навчання, розвитку пам'яті, уяви, мислення, уваги формування навичок самостійної роботи, професійних знань у майбутніх судноводіїв.

Представлено різні підходи до визначення сутності поняття «лабораторне заняття». Розкрито призначення, завдання лабораторних занять. Вказано на труднощі, які виникають під час виконання лабораторної роботи з фізики студентами морських вузів, запропоновано шляхи їх подолання впровадженням рівноваго підходу, здійсненням корекційних заходів, реалізації міжпредметних зав'язків зі спеціальними дисциплінами. Наголошено на тому, що самостійне виконання різнорівневих лабораторних робіт сприяє реалізації власної пізнавальної потреби здобувачеві вищої освіти - підготовки до майбутньої професійної діяльності.

Наведено поділ на три групи лабораторних робіт за рівнем самостійності здобувачів вищої освіти під час їх виконання: роботи з відсутністю можливостей для прояву самостійності; роботи, виконання яких супроводжується проявом часткової самостійності; роботи, які виконуються при повній самостійності, виконання яких вимагає поглиблених знань.

Наведено приклад інструкції лабораторної роботи з фізики різного рівня самостійності виконання з теми «Вивчення властивостей гіроскопа». Представлено приклади контрольних запитань професійного змісту до лабораторної роботи з теми «Вивчення властивостей гіроскопа», які використовуються як засіб реалізації міжпредметних зав'язків між дисципліною «Фізика» та «Електронавігаційні прилади та системи».

Продемонстровано значущість матеріалу різнорівневої лабораторної роботи з фізики «Вивчення властивостей гіроскопа», що виконується майбутніми судноводіями вищого навчального закладу морського спрямування, необхідність його засвоєння для оволодіння знаннями зі спеціальної дисципліни «Електронавігаційні прилади та системи» теми «Основні властивості класичних гіроскопів» для формування професійної компетентності «Визначення місцезнаходження судна, а також точність результатів визначення місцезнаходження різними способами».

Ключові слова: рівневі лабораторні роботи з фізики, професійні знання, самостійна робота, гіроскоп, електронавігаційні прилади, міжпредметні зв'язки.

Abstract

Laboratory works in physics as a means of forming the professional knowledge of higher education students of the maritime industry

Kolechintseva T.S., PhD in Pedagogy, Associate Professor of Department of Natural Sciences, Kherson state martime academy, Kherson

The article substantiates the need for the introduction of level-level laboratory work in physics for the qualitative assimilation of the necessary basic knowledge and skills in the specified discipline by students of marine higher education. The relevance of the use of laboratory works to increase interest in physics, motivation to study, development of memory, imagination, thinking, attention to the formation of independent work skills, professional knowledge in future ship drivers is indicated

Various approaches to defining the essence of the concept of "laboratory study" are presented. The purpose and tasks of laboratory classes are revealed. Difficulties that arise during the performance of laboratory work in physics by students of maritime universities are pointed out, ways to overcome them are suggested by implementing a balanced approach, implementing corrective measures, implementing interdisciplinary connections with special disciplines. It is emphasized that the independent performance of laboratory work at different levels helps the student of higher education realize his own cognitive needs - preparation for future professional activity.

There is a division into three groups of laboratory work according to the level of independence of higher education students during their performance: work with a lack of opportunities for self-expression; work, the performance of which is accompanied by the manifestation of partial independence; work that is performed with full independence, the performance of which requires in-depth knowledge.

An example of instructions for laboratory work in physics of different levels of independent performance on the topic "Study of the properties of a gyroscope" is given. Examples of control questions of professional content for laboratory work on the topic "Study of gyroscope properties" are presented, which are used as a means of implementing interdisciplinary ties between the discipline "Physics" and "Electronic navigation devices and systems".

The significance of the material of the multi-level laboratory work in physics "Study of the properties of the gyroscope", which is performed by future shipmasters of a higher educational institution of maritime direction, the need to learn it for mastering knowledge from the special discipline "Electronic navigation devices and systems" of the topic "Basic properties of classical gyroscopes" for the formation of professional competence is demonstrated "Determining the location of the vessel, as well as the accuracy of the results of the location determination by various methods."

Keywords: level laboratory work in physics, professional knowledge, independent work, gyroscope, electronic navigation devices, intersubject communications.

Постановка проблеми

У світлі сучасних вимог до навчання здобувачів вищої освіти фізики у вищих навчальних закладах морського профілю, особливого значення набуває виконання лабораторних робіт. Вони дають змогу організувати на занятті справжнє дослідження, у процесі якого студенти будуть самі відкривати те чи інше фізичне явище чи закон, встановлювати закономірності. Це свідчить про значний потенціал лабораторних робіт у розвитку ціннісно-мотиваційної сфери здобувачів вищої освіти. Лабораторні роботи належать до тих видів самостійної роботи, які завжди цікаві здобувачам вищої освіти. Їх вплив на результати навчання пов'язаний з можливістю сприяння кращому, міцнішому та глибшому засвоєнню програмного матеріалу; формуванню експериментальних умінь та навичок, а також розвитку уваги, пам'яті, уяви, формування професійних знань. Фізична освіта здобувачів вищої освіти морських вищих навчальних закладів є базовою наукою, без знання якої неможлива успішна професійна діяльність.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Особливості підготовки фахівців морських спеціальностей представлено у роботах О. Безбаха, Л. Герганова, О. Даниленко, В. Смєлікової, В. Чернявського та ін. Лабораторні роботи, як вид самостійної роботи студентів, проблеми її організації розглянуто у працях науковців С. Марчишина, З. Омельченко та ін. Використання інформаційних технологій під час проведення лабораторних занять з фізики у ВНЗ морського профілю зі студентами судноводійного факультету розглянуто А. Андрійчуком. Методика виконання лабораторних робіт з математики майбутніми судноводіями розкрито у роботі Т. Спичак. Але питанням впровадження лабораторних робіт як засобу формування професійних знань майбутніх судноводіїв у вищих навчальних закладах морського спрямування мало приділялося уваги.

Мета статті розглянути можливості використання лабораторних робіт з фізики для формування професійних знань, а також розвитку самостійності здобувачів вищої освіти, яку вони мають змогу проявляти під час виконання таких робіт.

Виклад основного матеріалу

Лабораторні заняття логічно продовжують роботу, розпочату на лекціях, і призначені для відпрацювання практичних дій. Як форма навчання вона спрямована на формування необхідних умінь, зокрема професійних. Вона проводиться з метою поглиблення знань, розвитку експериментальних умінь, навичок самостійної роботи, підвищення інтересу до предмету, поглибленню знань, формуванню професійних знань і умінь.

Лабораторні заняття за Я. Болюбашом: “Це вид навчального заняття, на якому студенти під керівництвом викладача проводять натурні або імітаційні експерименти чи досліди в спеціально обладнаних навчальних лабораторіях з використанням устаткування, пристосованого для умов навчального процесу” [1].

За І. Гриценко «Лабораторне заняття» (лат. labor - праця) - вид практичних занять у вищій школі, що проводиться за завданням викладача і з застосуванням навчальних приладів, інструментів, матеріалів, установок, вимірювальних приладів, комп'ютерів та інших технічних засобів».

Лабораторне заняття (лат. labor - праця) - це форма навчального заняття, за якого студенти під керівництвом викладача особисто проводять натурні або імітаційні експерименти чи досліди з метою практичної перевірки і підтвердження окремих теоретичних положень навчальної дисципліни, набувають практичних навичок роботи з лабораторним обладнанням, устаткуванням, вимірювальною апаратурою, обчислювальною технікою, оволодівають методикою експериментальних досліджень у конкретній предметній галузі [2].

Завданнями лабораторних занять є: сприяти здійсненню зв'язку теорії з практикою; знайомити студентів з будовою та принципом дії приладів, установок й інших технічних засобів, які застосовуються в науці, в майбутній спеціальності, а також прищеплювати навички користування сучасною технікою, комп'ютером (занесення до таблиць результатів експерименту, побудова графіків, діаграм тощо); навчати методам наукових експериментальних досліджень, способам виміру величин і прийомам обробки експериментальних даних; здобувати навички науково-дослідної роботи, розвивати самостійність у формуванні вмінь і засвоєнні знань, постановці дослідів, активізувати творчу діяльність студентів.

Лабораторного навчального заняття, яке проводять, як правило, під керівництвом науково-педагогічного працівника. Викладач дисципліни завчасно дає студентам необхідний методичний матеріал і рекомендації, подає їм розроблений план, технологію та методику проведення лабораторних робіт.

Лабораторна робота - це активна форма самостійної роботи студентів, у якій їхня діяльність виявляється у поєднанні розумових і фізичних (моторних) дій, спрямованих на активність застосування здобутих знань, умінь і навичок на практиці в межах даної програми (інструкції), відповідного обладнання, місця проведення. Основні форми проведення лабораторних занять:фронтальна, циклічна, індивідуальна, комбінована.

Для успішного виконання студентами лабораторні роботи з фізики, їм необхідно: знати теоретичний матеріал з теми роботи; оволодіти методикою застосування знань на практиці; вміти користуватися запропонованим або обраним обладнанням для проведення вимірів та обчислень; вивчити рекомендації проведення конкретної лабораторної роботи, які викладено у методичних розробках; скласти чи виконати план проведення лабораторної роботи; підготувати необхідний матеріал; якщо потрібно, отримати додаткову консультацію від викладача; виконати завдання лабораторної роботи; провести обчислення, побудувати графіки; інтерпретувати результати та описати виявлені явища, процеси, закономірності; зробити висновки; все відповідно оформити; захистити у викладача виконану лабораторну роботу [2], [3].

Спостереження за діяльністю здобувачів вищої освіти морського профілю під час виконання фронтальних лабораторних робіт з фізики переконує у низькому рівні сформованості самостійність під час набуття знань, організаційних умінь, а отже труднощах у формуванні фізичних і професійно-значимих знань та вмінь під час виконання роботи. Студенти також не можуть самостійно сформулювати мету роботи та висновки з отриманих результатів. Проте, саме висновок повинен засвідчити про досягнення студентом тієї мети, яку він ставив, приступаючи до виконання лабораторного дослідження. У більшості ж випадків здобувачі вищої освіти у висновках зазначають, що вони навчилися робити певний перелік дій. При цьому відсутні будь-які думки з приводу тієї закономірності, яка досліджувалась. Тому актуальним було питання про вивчення можливостей лабораторних робіт у розвитку самостійності здобувачів вищої освіти, яку вони мають змогу проявляти під час їх виконання для більш ефективного формування професійних знань, підготовка студентів до професійної самоосвіти, спрямованої на оволодіння майбутньою професією та підготовку до неї, яка супроводжується поглибленим вивченням фізики. Один з шляхів реалізації - запропонувати здобувачам вищої освіти різні рівні самостійності виконання лабораторних робіт. Виконуючи самостійно такі роботи студент задовольняє власні пізнавальні потреби, готуючись до майбутньої професійної діяльності.

Викладач при даному підході має зорієнтуватися про ступінь надання навчальної допомоги з фізики здобувачу вищої освіти під час виконання лабораторної роботи щодо ліквідації прогалин у знаннях і вміннях з фізики для забезпечення формування професійних знань, надаючи рекомендації та вказівки самостійного опрацювання необхідного матеріалу студенту.

Рівні самостійності і складності лабораторних робіт можуть задаватися: через зміст та кількість додаткових запитань і завдань до теми роботи; через різний рівень самостійності виконання роботи (виконання за зразком, докладною або скороченою інструкцією, без інструкції).

Лабораторні роботи за рівнем самостійності здобувачів вищої освіти під час їх виконання пропонуємо умовно поділити на три групи:

1) роботи з відсутністю можливостей для прояву самостійності;

2) роботи, виконання яких супроводжується проявом часткової самостійності;

3) роботи, які виконуються при повній самостійності, виконання яких вимагає поглиблених знань. Обов'язковим для всіх здобувачів вищої освіти є вивчення теоретичної частини та інструкції користування приладом. Нижче представлений приклад класифікації у таблиці 1.

лабораторний фізика електронавігаційний прилад судноводій