ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ

В основном мои методические работы посвящены организации подготовки к профессиональной деятельности в области физики (ППДОФ) в общеобразовательных школах как начальной профессиональной подготовки (НПП) и первой ступени в системе непрерывной подготовки специалистов-физиков. Такая подготовка описана в концепции, смоделирована и внедрена (осуществлялась в течение 15 лет) в школе №40 г. Ульяновска (ныне МОУ «Лицей физики, математики и информатики» при Ульяновском государственном университете).

Подготовка к профессиональной деятельности в области физики предназначена для тех школьников, которые определились с выбором профессии. Наши исследования показали: 40% выпускников физматклассов (ФМК) сделали выбор профессии до 10 класса (физик, математик, инженер, информатик). Значит в 10-11 классе они готовы к постижению азов профессиональной подготовки. А некоторые и раньше! Для таких детей должны быть организованы «математические», «информационные», «физические», классы с углубленным изучением соответствующих предметов и начальной профессиональной подготовкой в них. В целом интерес к физико-математическим дисциплинам у 70% учащихся ФМК возник уже в среднем звене (6-9 класс).

Т.о. социальная востребованность в такой подготовке есть, но нет возможности удовлетворить её многим школьникам. Опыт показал: возможно организовать подготовку к профессиональной деятельности в области физики (ППДОФ) в 10-11 классах общеобразовательной школы в рамках профильного обучения в классах с углублённым изучением физики (в «физических» классах)

Нужна ли такая подготовка (ППДОФ)?
Да, так как существует социальная востребованность в ней. Должно быть включение школьников в начальную профессиональную подготовку. Так же как в музыкальной школе уже для малышей осуществляется наряду с общей музыкальной подготовкой узкая профессиональная специализация – класс скрипки, класс фортепиано и т.д. Для них создана специальная система обучения. У физиков такой возможности нет. Есть школы интернаты при МГУ, НГУ, СПб ГУ, где можно получить НПП по физике. Но попадают туда из регионов лишь единицы. В областных и городских физико-математических школах нет узкой специализации (физический, математический, информационный классы). Однако, такую подготовку организовать в обычной общеобразовательной школе вполне возможно. Каким образом?

1.Путем экстенсификации – увеличения числа часов над профилем за счёт школьного компонента или элективного курса.
2.Путём интенсификации обучения.
3.Путем использования потенциала профильного факультета соот-ветствующего вуза.

Как осуществить интенсификацию обучения?
•В изучении теоретического материала – применением метода фреймов, который позволяет быстро проходить и усваивать рутинный материал (формирование понятий о физических величинах, законах и т.д.). Освободившиеся резервы времени тратятся на углубленное изучение теории, творчество.
•В обучении решению задач - структурированием задачного материала в тематические блоки, при этом в каждом блоке каждая задача входит в последующую как часть. Вместо 5 решается за занятие около 10 задач.
•В формировании экспериментальных умений, опыта иссле-довательской деятельности будущих физиков – применением информационных технологий для обработки эксперимента (построение графиков, аппроксимация, расчёт погрешностей) при сохранении натурного эксперимента. При этом обеспечивается интенсификация в 1,5-3 раза.

Какова специфика воспитания учащихся физматклассов?
Образовательная модель включает в себя кроме модели процесса обучения также модель профессионально-ориентированного воспитания (ПОВ). Результатом освоения содержания ПОВ является формирование у учащихся профессионально-личностных ценностей, а также глобального или «космического» мышления, мотивационно-ценностного отношения к Миру. Воспитание должно быть профессионально ориентированным. ПОВ усиливает подготовку к профессиональной деятельности: формы воспитательных мероприятий, средства, их содержание должно соответствовать профессиональной области физики.

Как формировать глобальное мышление и мотивационно-ценностное отношение к Миру? Необходимо использовать воспитательные возможности дисциплины «Астрономия».

В наших работах доказана возможность развития глобального («космического») мышления и мотивационно-ценностного отношения к Миру учащихся ФМК средствами дисциплины «Астрономия» и спецкурса по космологии.
Изучать астрономию и космологию необходимо как целостный предмет (не в размазанном по курсу физики виде, не в виде отдельных кусков и вкраплений в курс физики), ибо его целостное восприятие учащимися содержит огромные воспитательные возможности. Это было замечено мною давно, когда я вела параллельно физику в 2-х ФМК с одинаковым числом часов физики, но в «физическом» классе еще была в 10-м класса дисциплина «Астрономия», а в 11-м спецкурс по космологии. Возникла гипотеза, которая неоднократно проверена и подтвердилась: изучение астрономии и космологии формирует «космическое» мышление и мотивационно-ценностное отношение к Миру.

Огромные возможности для интенсификации процесса обучения заключаются в использовании рейтинговой системы оценки знаний в сочетании ценологическим подходом. Ценологический подход – использование рангового анализа в целях оптимизации образовательного процесса ППДОФ – предполагает рассмотрение ФМК как социальных ранговых систем (педагогических ценозов). ФМК представляют собой коллективы, живущие в постоянном режиме ранжирования, рейтингового оценивания. Ценологический подход, более 30 лет используемый в технике (Б.И.Кудрин) для оптимизации технических ценозов, применён нами для педагогических систем. Оказалось, что гиперболический закон рангового распределения справедлив и для педагогических систем, например для рейтинговой системы оценки знаний учащихся коллектива (класса, участников тестирования, участников олимпиады):

где W – рейтинг в баллах, r – номер ранга в порядке убывания рейтинга, А– максимальный рейтинг учащегося с рангом r = 1, b – ранговый коэффициент – степень крутизны кривой распределения. Пример такого распределения представлен на графике рис. 1.

Распределение (1) обосновывает закономерности функционирования ФМК как ранговой системы: отсев неуспевающих, ограниченное число олимпиадников, медалистов. Целесообразно представлять рейтинговые распределения участников олимпиад, тестирований и т д. не в табулированном, а в графическом виде. Тогда можно увидеть, как можно осуществить оптимизацию.

Сущность ценологического метода оптимизации заключается в устранении аномальных отклонений в гиперболическом ранговом распределении («хвостов», «горбов», «впадин»). Ценологический подход позволяет формировать среду здоровой конкуренции в образовательной деятельности учащихся ФМК. Каждый учащийся знает своё «место» на ранговой кривой, может оценивать свои возможности и стремится улучшить показатели обученности. Главное, учащиеся знают, что стабильное состояние системы описывается гиперболой: не должны быть все одинаковы, в классе должны быть и сильные и слабые и средние, причём сильных (олимпиадники, отличники) должно быть мало -- 5-10%. Фактически закон рангового распределения является математическим выражением состязательной среды, о которой сейчас заговорили в педагогике. В результате внедрения модели ППДОФ у учащихся формируется начальная профессиональная компетентность. Как её измерить? Измерение уровня начальной профессиональной компетентности проводится по структуре компетентности. Этот подход универсален, так как структура компетентности у всех видов компетентностей одна и та же. Во многих статьях измеряются умения, а пишут, что измерили компетентность. По Дж. Равенну структурными компонентами любой компетентности являются когнитивная, мотивационно-ценностная, эмоционально-волевая, навыки и опыт поведения в ситуациях преодоления трудностей, обеспечивающие уверенность и набор гибко адаптируемых способов поведения личности. При этом критериями ППДОФ являются адаптация к профессиональным видам деятельности, реализация ожиданий абитуриента в вузе и результативность подготовки. Почему именно эти критерии? Адаптация отражает все структурные компоненты компетентности. Второй критериальной характеристикой компетентности выступает реализация ценностных ожиданий, которая отражает мотивационно-ценностнностную компоненту компетентности. Третьим критерием служит результативность подготовки – факт поступления выпускника ФМК класса в соответствующий вуз, осуществляемый через конкурсный отбор и отражающий все структурные компоненты компетентности, в том числе её эмоционально-волевую составляющую – способность достигать поставленной цели. Такая методика измерения компетентности (по структуре, а не по виду) годится и для измерения профессиональной компетентности выпускников вузов и других учреждений.