В данной статье проводятся различные сравнения методов проведения практикумов по курсам общей физики. В нынешнее время, общая физика играет важнейшую роль в высшем образовании. Её место определяется положением в системе естественных наук, а также ролью данного предмета в воспитании и развитии системы знаний у молодёжи
Потребность физических знаний для специалистов, получивших высшее образование в области естественных и технических наук — очевидна и неоспорима. Всем известно, что квалификация специалистов определяется объёмом полученных знаний, навыками научного мышления, и, конечно же, мировоззрением, именно поэтому курсы общей физики занимают важное место в подготовке специалистов. Для того чтобы, у обучающихся формировалось научное мировоззрение, необходимо чтобы они имели ясное представление об истории развития науки и её методологии. [21–23].
В течение последних ста лет корректирования в программах преподавания общего курса физики проводились по нескольким направлениям: 1) Повышение научного уровня; 2) Модернизация содержания прикладной физики; 3) Совершение физических экспериментов.
В середине 20-го столетия в АПН РСФСР активно разрабатывались проекты 142 новых программ по физике. В результате чего, была значительно усилена экспериментальная и практическая основа курса: были указаны демонстрационные опыты, увеличилось количество лабораторных работ. В 1953–1956 годах была проведена целенаправленная работа по совершенствованию и введению в общеобразовательную систему методику лабораторного практикума... Именно с середины 20-го века роль лабораторного практикума имеет огромное значение как при обучении физике в школе, так и в вузе. Огромный вклад в формирование научного мировоззрения и исследовательских умений студентов начальных курсов вносят лабораторные практикумы по физике, выполняемые в течение первых двух-трёх семестров. Первоочередными целями, которые ставятся перед студентами, выполняющими лабораторные работы, являются: понимание связи теоретических знаний и практики; получение навыков работы с физическим оборудованием; практическое освоение и применение наиболее важных методов измерений; обучение правильному снятию показаний в ходе эксперимента, расчёт погрешностей... Безусловно, из-за перехода на ГОСТы третьего поколения, проведение лабораторных практикумов позволяет приобрести ряд необходимых профессиональных навыков и знаний о физических законах. [21–24]
Проведение лабораторных практикумов в вузах Швейцарии будем рассматривать на примере Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Для обучающихся на непрофильных специальностях общий курс физики изучается, обычно, в течение трёх-четырёх семестров. В данный курс входят: чтение лекций, ряд практических занятий, и, конечно же, выполнение лабораторных работ. В течение первого семестра, который длится 15 недель, выполняется 7 работ. В первом цикле работ (7 лабораторных работ по разделу «Механика») участвуют студенты всех специальностей. Второй цикл включает в себя по три работы из разделов («Электростатика», «Молекулярная физика», «Постоянный ток»). Данные работы выполняют студенты-биологи, инженеры и физики. Последний цикл практикума включает в себя 8 лабораторных работ из разделов «Оптика», «Современная физика». Их выполняют только студенты, обучающиеся на инженерных специальностях. Лабораторные работы проводятся фронтальным методом, то есть общая группа студентов разделяется на небольшие подгруппы, по 3–4 человека в каждой и все одновременно выполняют одну и ту же лабораторную работу. Оборудование для данных работ, устанавливаются лишь на определённое время (5–6 дней). Если студент пропустил лабораторный практикум, то он обязан выполнить данную работу с другой группой в течение 5–6 дней. Если количество пропусков больше четырёх, то студент может пройти курс физики заново, (естественно, предварительно оплатив его). Именно в этом заключается основное различие в методиках изучения курса физики в Швейцарии и России
Перед тем, как приступить к выполнению лабораторной работы, студенты должны ознакомиться с описанием данной работы и датами сдачи отчетов по ним. Данная информация располагается на сайте ведущего преподавателя. На сайте преподавателя размещена информация о методике проведения эксперимента, перечень правил по составлению конспекта к работе, цель работы, критерии оценки. Все нюансы отчета, требования преподавателя к студенту, и критерии оценки по лабораторным работам студентами составляются с учетом уровня их подготовки.
В отчёте необходимо, чтобы присутствовали следующие пункты:
- Общее оформление: название эксперимента или работы, ФИО автора
- Цель работы
- Перечень используемого в работе оборудования
- Теоретические сведения
- Методика выполнения эксперимента
- Таблица с экспериментальными данными
- Анализ экспериментальных данных
- Вывод физических формул
- Расчет погрешностей
- Результат и обсуждение
Именно такой порядок позволяет максимально проявить студентам их творческие способности и реализовать свой творческий потенциал. После выполнения всех пунктов каждый участник подгруппы должен представить преподавателю отчет в электронной форме. Устная защита требуется только для определённых работ. Также устная защита может предоставляться преподавателем для повышения оценки. Но всё же один раз в семестр группа, состоящая из 3–4 человек, обязана преподавателю отчитаться устно. Каждый участник группы представляет отчет в течение 5–7 минут, после того, как все отчитались, преподаватель вправе задать группе вопросы, касающиеся проведенной студентами работы... Для устной защиты работы желательно использовать презентации, содержащие 10–15 слайдов, с иллюстрациями к работе, выполненные в программе Microsoft Power Point.
В швейцарской высшей технической школе Цюриха ежегодно обновляются все методические указания по выполнению лабораторных работ. Изменения в методические указания должны быть внесены за две недели до начала учебного года. Данные указания издаются в виде тонких книг в мягком переплете, с наглядными иллюстрациями. Данные книги студентам не выдаются, обучающиеся приобретают их за свой счет в университетском магазине [104]. Обновление лабораторных работ служит для исключения возможности списывания результатов, полученных в ходе выполнения эксперимента, как это зачастую происходит в Российских вузах. Во всем есть недостатки. В том числе и в методике проведения лабораторных занятий по физике в швейцарском вузе. Главные недостатки:
- Количество лабораторных работ не позволяет охватить весь изученный материал;
- Отсутствие вербального контакта с преподавателем
- Используя такую методику, не развиваются навыки устной речи, способности четко выражать свои мысли и выделять главное из всех теоретических сведений
Большинство современных учёных считают, что лабораторные работы — это главное средство получения экспериментальных навыков и развития творческого потенциала студентов. [71]
Во многих справочниках отмечается, что к главным функциям и задачам лабораторного практикума, относятся: наглядное ознакомление с физическими законами, расширение кругозора студентов, повышения интереса к дисциплине, подготовка к будущей творческой исследовательской деятельности. По моему мнению, последний пункт, в швейцарской высшей технической школе Цюриха, полностью реализуется. А какая же методика используется в Российских вузах? Рассмотрим на примере Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю. А. (СГТУ).
В СГТУ прохождение курса общей физики неразрывно связанно с лабораторными работами. Лабораторные практикумы выполняются группой состоящей из 2–3 студентов. В отличие от швейцарских коллег, каждая группа работает над своим экспериментом
Прежде, чем приступить к выполнению работы, студент обязан подготовить бланк со схемами приборов, входящими в установку, с помощью которой производится эксперимент. Также в бланке должна присутствовать таблица для экспериментальных данных.
До того, как приступить к выполнению эксперимента, студенту необходимо рассказать преподавателю ход выполнения работы, цели и задачи эксперимента. Выслушав студентов, преподаватель имеет право задавать вопросы, касающиеся методики выполнения работы. Необходимо, чтобы студенты выполняли работу только под руководством лаборанта или аспиранта. К отрицательным сторонам данной методики проведения лабораторного практикума в СГТУ можно отнести то, что все приборы изначально настроены должным образом, схемы собраны лаборантами, из-за этого студентам для выполнения работу нужно приложить минимум усилий и проявить минимум активности — всего лишь записать в таблицу, полученные в ходе эксперимента, данные. По моему мнению, данный метод малоэффективен, так как при таком подходе, обучающиеся не могут полностью понять происхождения того или иного физического явления, разбираемого в конкретном эксперименте.
Однозначно, при данном подходе, творческая деятельность студента не развивается. Поэтому, по моему мнению, необходимо разработать определенную систему творческих заданий каждой лабораторной работе. Чтобы наши студенты также как и их Швейцарские коллеги имели возможность реализовывать свой творческий потенциал.
Необходимо, чтобы данные задания учитывали уровень способностей и подготовки каждого студента. Во многих вузах нашей страны, при подготовке и организации лабораторного практикума одной из основных проблем, по сравнению с зарубежными высшими учебными заведениями, является использование устаревших приборов и установок, то есть отсутствие современного лабораторного оборудования. Оборудование для лабораторных работ обновляется крайне редко. Зачастую это связано с недостаточным финансированием высших учебных заведений. Многие ведущие исследователи утверждают, что решением данной проблемы является внедрение компьютерного лабораторного практикума. Но, естественно, нужно осознавать, что использование виртуальных лабораторных работ никогда не сможет полноценно заменить живого эксперимента. В российской методике проведения лабораторного практикума можно выделить явное достоинство: преподаватель и студенты имеют вербальный контакт в течение всей лабораторной работы, начиная с получения задания и заканчивая защитой теоретической основы работы. Также явный плюс вербального контакта состоит в том, что преподаватель, в ходе живой беседы, может без труда выявить пробелы в теоретических знаниях студента и вовремя внести коррективы. В Швейцарских вузах такой возможности у преподавателей нет, ибо общение преподавателя со студентом осуществляется только посредством электронной почты. Данный нюанс свидетельствует о том, что в Швейцарской методике преподавания используются элементы дистанционного образования. Данный метод обучения физике, на мой взгляд, является малоэффективным
Я считаю, что даже в современных условиях, учитывая технический прогресс, необходимо обучать студентов, опираясь на многолетний педагогический опыт, накопленный еще советской высшей школой. Многие зарубежные вузы могут позавидовать уровню подготовки Отечественных специалистов. Данное суждение подтверждает тот факт, что, нередко, в вузы европейских стран приглашаются российские преподаватели для чтения лекций или работы над научными проектами. Также, стоит отметить, что, нередко, наши специалисты становятся лауреатами различных премий, в области естественных наук.
Проведя, определенные сравнения методик преподавания лабораторного курса физики в Швейцарском и Российском вузе, я сделал вывод, о том, что Отечественная методика ничуть не уступает зарубежной, а возможно даже превосходит. Безусловно, российские высшие учебные заведения обладают огромным потенциалом, его необходимо развивать и сохранять, а от зарубежных моделей необходимо заимствовать только то, что может быть полезным для формирования системы знаний у российских студентов.
Литература:
1. Роль практических занятий в изучении куса физики (Кулешов А. С., Рябых С.В, Ильин Ю.В)
2. Постановка лабораторного практикума (Беховых Ю. В.)
3. Педагогические нюансы преподавания в европейских университетах (Ю. А. Тишина, Куприянова А. С., Корчагин Э.А) Издательство «Мизер» 2005г
4. Всё о педагогике //глава 4 «эталон преподавания естественных наук». «Физика) (Орехов А. В., Юнина О. А., Лебедев А. И.)
