Дидактические принципы обучения физике в техническом университете

Дидактические принципы обучения физике
в техническом университете

Теоретическая концепция содержания образования базируется на педагогической модели социального заказа, которая включает дидактические, психологические и организационные принципы обучения, обеспечивающие соответствие содержания образования и форм учебного процесса социальному заказу и задачам обучения научной дисциплине, единство содержательной и процессуальной сторон обучения, структурное единство всех уровней обучения и др. Дидактическая концепция обучения, как инструмент его проектирования, вводит все стороны обучения в единое русло на основе системного подхода, выдвигает научно обоснованные ориентиры и нормативы. Дидактические принципы – основа комплексного решения всех проблем, которые имеют место в теории и практике обучения.

Дидактические принципы, реализующие цели обучения физике в теоретической концепции содержания образования исследовательского технического университета, делятся на две группы: межпредметные и внутрипредметные. Первые определяют систему физического образования в комплексе естественнонаучных и общетехнических дисциплин в образовательной системе университета, вторые – формируют внутрипредметную модель учебного курса. Внутри каждой из групп различают научно-ориентационные, профессионально-деятельные, воспитательные и учебно-организационные дидактические принципы (см. таблицу).
Межпредметные дидактические принципы:
1.Принцип фундаментального инженерного образования состоит
в формировании на основе глубинных научных фактов, фундаментальных физических теорий и обобщений других дисциплин сущностных знаний о реальной действительности и освоение концептуальных подходов в решении физико-технических проблем и универсальных способов деятельности. Принцип ориентирует на сочетание широкого университетского образования с глубокими профессиональными знаниями в избранной отрасли техники.
2.Полтехнический принцип в обучении физике означает нацеленность обучения на создание фактологической и общетеоретической базы для изучения общетехнических и специальных дисциплин, на подготовку выпускников университета к практическому освоению окружающей действительности (знание технических применений физических открытий, принципов действий приборов и машин и т.д.), развитие научно-технического мышления, как способности предвидеть применения физических явлений и научных открытий на практике, умение воплощать научные идеи в технические разработки. Курс физики состоит из ядра фундаментальных знаний и варьируемой оболочки прикладных вопросов и конкретных приложений к технике. Он включает также в содержание образования свойственное для физической науки практическое изучение физических явлений и процессов, приборов, установок, измерительной техники в учебном физическом эксперименте и лабораторном практикуме, предусматривает обучение статистическим методам обработки результатов опытов и оценке погрешностей измерений.
3.Принцип формирования современного научного мировоззрения, или научной картины мира, нацеливает на создание широкой системы знаний и общенаучных представлений с использованием философских и гуманитарных наук, математики, общетехнических дисциплин и методологии современной техники. Физика, благодаря своей тесной связи с философией и гносеологией, математикой и техникой, широкому охвату ею практически всех явлений природы, многоплановостью её применений на практике, составляет ядро научной картины мира. Физическая информация относится к широкому масштабу от микромира до макротел и космоса, к заряженным частицам и электромагнитным полям. Физические теории: специальная и общая теории относительности , классическая механика и электродинамика, квантовая механика и физика твёрдого тела, статистика и термодинамика и др.- несут в себе глубокое мировоззренческое содержание.
4.Характерное для всех ступеней образования дидактическое требование развития мышления обучающихся поднимается на данном этапе до уровня формирования современного, вскрывающего сущностное содержание знаний, научно-теоретического мышления. Принцип нацеливает на передачу опыта мышления аналитико-синтетическая деятельность, абстрагирование, научное обобщение и восхождение к конкретному в инженерно-технической практике.
Физика через свои законы сохранения, принципы симметрии, вероятностные закономерности, квантово-волновые представления и т.д. учит преодолению диалектических противоречий, установлению причинно–следственных связей, индукции и дедукции и формирует словесно–логический компонент
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕТЕ

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ ВНУТРИПРЕДМЕТНЫЕ

Научно- 1.научного мировоззрения 1.научности
ориентацион- 2.научно-теоретического мышления 2.систематичности
ные 3.общенауч. языку естественно-мате- 3.системности
матических дисциплин и техники
4.фундам. инженерного образования

профессионально- 5.политехнический принцип 4.учебного познания

деятельные 6.создания предпосылок к творчеству 5.компьютеризации

воспитательные 7.воспитания личности 6.сотрудничества препода-

вателя и студента

учебно- 8.межпредметных связей 7.интенсификации обучения

организацион- 9.непрерывности и преемственности 8.прочности знаний и развития
ные обучения познавательных возможностей
мышления. Вместе с другими науками: философией, математикой, техническими дисциплинами и т.д., - она наполняет конкретным содержанием представления о вселенной, материи, пространстве, времени, о непрерывном и дискретном, конечном и бесконечном, и формирует наглядно-действенный (практический) компонент мышления.
5.Принцип формирования общенаучного языка естественно-математических дисциплин и техники нацеливает на ознакомление (прежде всего на материале физики, как теоретической базы техники) с логическими основами науки (понятие, закон, теория, метод и др.), на раскрытие знакового языка науки и модельных представлений, на раскрытие инвариантности структурных единиц науки в границах их применимости и обучение их использованию в различных сферах деятельности.
6. Дидактический принцип создания предпосылок к творческой деятельности, как необходимый компонент подготовки специалистов высшей квалификации, представляет самостоятельную, отличную от других, задачу образования. Опыт творческой деятельности означает освоение характерных способов действий (самостоятельный перенос усвоенных знаний и умений в новую ситуацию, их комбинирование в новый способ деятельности, видение проблемы, выделение новой функции знаний и др.), формирование специальных умений и навыков (алгоритм изобретений и др.), выполнение творческих заданий, а также воспитание готовности к творческому преобразованию окружающего мира. Богатейшая история уникальных физических откры-тий в самых различных отраслях знаний, лидерство физики в кругу естественных наук обусловили её активное участие в передаче социального опыта творческой деятельности будущим
инженерам-исследователям.
7. Принцип межпредметных связей и преемственности в обучении означает активное привлечение при изучении учебных предметов знаний из других научных дисциплин, создание по группе родственных предметов единых образовательных направлений в соответствии с разнообразными аспектами общенаучной и специальной подготовок, построение максимально сбалансированного учебного плана на основе оптимального осуществления межпредметных связей. Это означает концептуальное сближение и объединение учебных дисциплин на основе общности образовательных задач и целей, близости содержаний и научных методов, единых дидактических позиций.
8.Дидактический принцип непрерывности в обучении физике означает, что физическое образование в техническом университете имеет несколько этапов: - курс общей физики, изучаемый студентами все факультетов по единой программе в 11-1У семестрах;
- прикладная физика, изучаемая в У семестре студентами всех факультетов для приобретения углублённых знаний по физике избранной отрасли инженерной деятельности (по программе из предлагаемого кафедрой физики набора);
- спецглав физики, читаемые преподавателями кафедры на старших курсах по заказу спецкафедр.
Этот принцип означает последовательный переход в обучении от курса общей физики к прикладной и далее к спецглавам, а также тесную связь и опору на уровень знаний обучающихся школьной физики. Принцип непрерывного образования означает последовательное пополнение знаний по физике вплоть до самообразования и непрерывного обновления знаний и способов деятельности в области физической науки и техники.
9. Принцип воспитания личностных качеств специалиста. Для успешного выполнения своих профессиональных обязанностей современный специалист должен обладать определёнными личностными качествами: преданностью своей профессии, энтузиазмом, настойчивостью в достижении цели, быть коммуникабельным, обладать высокоразвитым чувством долга и ответственности. Известна роль воспитательного фактора в деле развития творческих способностей и формировании талантливой молодёжи ,в повышении качества образования. Это путь сохранения и приумножения традиций вуза, воспитания любви к своему учебному заведению, чувство гордости и ответственности за всё передовое, что создано в нём. Концепция воспитания включает психологический, валеологический и педагогический аспекты, которые создают регулятивную основу поведения молодых людей в различных жизненных ситуациях, заботу о своём здоровье и здоровье окружающих людей и среде нашего обитания, желание получить образование и передать в дальнейшем свои знания другим.
Внутрипредметные дидактические принципы.
1.Согласно принципу научности содержание учебного курса должно отражать научную систему современных знаний, основные разделы научной дисциплины, важнейшие направления её развития и современные достижения. Основу курса физики составляет физические теории, принципы, частные научные методы и способы деятельности, типичные для физики, и отражает специфику научной дисциплины.
2.Принцип систематичности определяет систему построения учебного курса, в которой и отдельные знания, и главы курса были бы объединены логическими связями и последовательностями. Теоретические построения и структуры, реализующие этот принцип, призваны раскрыть в учебном курсе причинно-следственные связи систем знаний, логический и исторический пути их становления.
3.Принцип системности требует, что бы усвоение знаний происходило в той структурно-организационной системе, внутри которой эти знания функционируют, могут быть раскрыты и поняты. Осознание научной информации достигается путём выстраивания её в гносеологическую структурно-функциональную схему, раскрывающую роль, место и соподчинённость различных знаний. В связи с этим курс физики дополняется необходимыми методологическими знаниями, среди которых циклическая схема физического познания (исходные положения и факты – гипотеза модель – теоретические следствия – эксперимент – применения на практике),аппарат физической теории (основание, ядро, выводы), структура обобщённого умения выполнения действия (цель действия, выполнение и контроль, использование действия в более сложных видах деятельности).
4.Принцип деятельностной технологии обучения физике, согласно которому традиционное «усвоение содержания» вытесняется деятельностью по овладению основами и технологиями научной дисциплины на различных уровнях её обобщённости: алгоритм действий, выделение обобщённых этапов деятельности, указание общего направления деятельности без указания её шагов, самостоятельное прогнозирование деятельности. Обучение как деятельность опирается на рефлексию знаний, раскрытие сущности стоящей проблемы и поиска пути ее решения, выдвижение оценочных критериев и проверка правильности найденных решений. Деятельностная технология при изучении теории и решении задач по физике дополняется комплексом учебно-исследовательской деятельности студентов.
5.Количественному наращиванию информации принцип интенсификации обучения противопоставляет тщательную проработку базовых знаний и ключевых понятий, осваивание таких методов приобретения знаний, которые на основе обобщенных фундаментальных научных положений позволяли бы получать конкретные следствия и выводы. Это сокращает обязательное изучение второстепенных фактов, переводит получение соответствующей информации в доступную для самостоятельного приобретения. Этот принцип нацеливает нп повышение содержательной емкости единицы учебного времени через овладение обобщенными приемами поиска и переработки необходимой информации, с одной стороны, и внедрение современных средств обучения, с другой.
6.Принцип компьютеризации нацеливает на обучение приемам и методам использования ЭВМ для получения и обработки физической информации, на раскрытие их роли в решении физических проблем, на активное внедрение ЭВМ в обучение физики вплоть до компьютеризации всего учебного процесса и самой интеллектуально-познавательной деятельности обучаемых.
7.Принцип прочности усвоения знаний и развития познавательных возможностей означает развитие в процессе обучения физике познавательных умений студентов, обучение приёмам систематизации и обобщения учебной информации и способов применения знаний на различных уровнях: воспроизведения, действия по образцу в знакомой и новой ситуациях, творческое применение знаний. Совершенствование видов и форм самостоятельной работы студентов, действенный контроль за её выполнением, формирование навыков учебного труда, воспитание потребности в приобретении прочных знаний, самообразование и формирование системы необходимых для этого умений. Активизация всеми возможными педагогическими средствами психо-физиологических процессов внимания, мышления, памяти, эмоционально-чувственного восприятия. Прочности усвоения знаний и стимулированию познавательных сил способствуют воспитание интереса к физике, вариативность учебного процесса, в частности: индивидуальные домашние задания, НИРС в форме лабораторного практикума, реферирование научной литературы, участие студентов в научных семинарах кафедры.
8.Принцип сотрудничества преподавателя и студента в совместной деятельности обучения. И преподаватель, и студент решают общую задачу образования и одинаково заинтересованы в положительных результатах этого труда. Преподаватель не в меньшей степени ответственен за своевременное выполнение учебного графика, чем студент, и как более опытный участник руководит ходом его выполнения. Он активизирует работоспособность студентов, стимулирует заинтересованность в высоких показателях учёбы, создаёт атмосферу доверия и положительный эмоционально-психологический климат обучения.