автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Оптимизация взаимосвязи общеобразовательных и специальных дисциплин в средних специальных учебных заведениях (на материалах физики, математики и теоретической электротехники)

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация взаимосвязи общеобразовательных и специальных дисциплин в средних специальных учебных заведениях (на материалах физики, математики и теоретической электротехники)"

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. ТУСИ

На правах рукописи

Ш И РАЛ И ЕВ ЧИНГИЗ АГАСАДЫГ оглы

ОПТИМИЗАЦИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН В СРЕДНИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ

(на материалах физики, математики и теоретической электротехники)

13.00.01—теория и история педагогики 13.00.02—методика преподапанир физики

А В Г < > Р \ . г. Р А Т

диссертант на соискание ученой ск-нсми кандидата иедаго! »ческих наук

БАКУ-

19 9 2

Работа выполнена в Азербайджанском научно-исследовательском институте педагогических наук Министерства народного образования Азербайджанском Республики.

Научные руководители:

—доктор физико-математических наук, профессор Н. М. Матвеев.

—кандидат педагогических наук, доцент К. С. Аскеров.

Официальные оппоненты:

—доктор физико-математических наук, профессор Е. А. Зйвазов.

—кандидат педагогических наук, К. М. Меджидов.

Ведущая1 организация— Гянджннскин государственный педагогический институт им. Г. Б. Зардабп.

Защита диссертации состоится „_"_191)2 г.

в „__ " часов на заседании Специализированного совету

К.054.01.03 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальностям 13.00.01—«Теориу, и ' -'орпя педагогики» и 13. 00.02—«Методика преподавании V ¿.КлП» в Азербайджанском ордена Трудового Красного Знамени государственном педагогическом университете. Адрес: 370000, г. Баку, ул. Уз. Гаджнбекова, 34:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АПУ.

Автореферат разослан „---"----------1992 г.

. Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат педагогических наук,

доцент

ИСАЕВ

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.]? современных условиях среднее специальное образование должно соответствовать уровню развития науки, . техники и культуры.отвечать ускоренна темпом научно-технического прогрессе.Содержание среднего специального образования и .методы обучения могут быть педагогически целесообразны в той случае, если они приведены в соответствии с требованиями жизни.С этими требованиями обуславливается необходимость установления органической взаимосвязи неяду общеобразовательными и специальными дисциплинами.

От степени подготовки специалистов со средним специальна образованием во многой зависят темпы научно-технического я культурного прогресса в нашей республике.Хорошо подготовленные в специальном и общеобразовательной (.в частности,физической и математической) отношениях воспитаники средних специальных учебных заведениях (ССУЗ) способны внести неоценимый вклад не только в производственную жизнь республики,ио и развитие науки и техники.В нынешних условиях высококвалифицированный специалист должен иметь фундаментальную обценаучную подготовку,в том числе и естественно-математическую,ориентированную на его профессиональную деятельность.

Фундаментальная роль физики и математики в развитии науки и техники,потребность обцествэ в людях с навыками логического мышления,с одной стороны,и значительные затруднения преподавателей в осуществлении качественной физико-математической подготовки учацихся,с другой,выдвинули в качестве важной проблемы разработку научных основ оптимизации процесса обучения физики и математики в ССУЗ-ах.

Объективная необходимость отыскания оптимального построения процесса обучения диктуется также усложнением содержания учебных программ,связанных с более полным отражением в них достижений современной науки,увеличением объема учебной информации,которая должна быть усвоена учащимися в рамках установленного срока обу-чения.Сейчас уже невозможен интуитивно-практический подход к обучению и требуется отыскание таких путей,которые дали бы возможно-*" сть решить сложный комплекс задач без увеличения затрат времени,

В повышения качества подготовки специалистов среднего звена важнейшую роль играет совершенствование содержания учебных дис-

циплин и осуществление взаимосвязи между ними.Это тесно связано с тем,чтб знания,умения и навыки,приобретенные учащимися на занятиях по одной дисциплине находятся в тесной связи и зависимости от знаний,умений и навыков»усвоенных в процессе изучения других дисциплин.

Необходимость установления МПС исследована ведущими психологами, дидактами и методистами нашей страны.Например,в научных трудах С.Л.Рубейнштейна, А.Н.Леонтьеве.П.Я.Гальперина и других ученых подводится вывод о том,что процесс формирования знания не основе мексистемных ассоциаций положительно влияет на умственное развитие учащихся ъ процессе обучения.В трудах Ю.А.Самарина,H.A. Минченского,Б;Н.Кабанова-Миллера и др.исследователей.угверкдэ-еуся,что установление МПС - это процесс переноса знаний,умений и обобщений из одной системы знаний в другую.В работах других авторов в обобщенной форме отражаются следующие выводы:

1.МПС положительно влияет на содержанке образования и процесс обучения,способствует систематизации учебного материала и повышению прочности усвоенных знаний (М.А.Данилов,И.Я.Лернер.Ю.К.Бв-бвнский,Б.П.Есипотз4И.Н.Скаткин и др.).

2.Реализация МПС в процессе обучения усиливает познавательный интерес школьников и позволяет эффективнее использовать учебное время (И.Д.Зверев,М.Н.Нзксимова»В.Н.Федорова,Д.М.Нироткина к другие).

Вопросам методики 'преподавания физики и математики в ССУЗ-sx посвящено сравнительно мало исследований.Большинство проведенных исследований посвящены курсу физики и математики общеобразо-вательнше.дневных и вечерних (сменных) школ и средних ПТУ.Напри-мер.работы А.А.Абвс-заде,Ю.И.Дика»П.И.Резникова,И.К.Трущева,А.А. Пинского ,И .А .Мельникова ,Н .М .Черкес-аэдс »В.Н.Федорова, А .В.Усова, П.Н.Андрианова ,С.А.Шапоранского,А.А .Кулиева,А.А.Серова »Т.Н.Баскова »A.C.Иванова »Л.Я.Зорина ,М.Й.Розенберга,А.Я.Кудряцева,В.П.Бес-палько,И.И.Эпштейнэ,М,Ю.Зайчика,Т.М.Алиева,Б.А.Абдуллаева,В.Ф. Башарина »В.Ф.Боярчука,М.Ш,Вольдмана,П.Н.Новикова.Л.П.Поздерило-ва и др. были посвящены проблемам взаимосвязанного изучения физики »математики с другими предметами,а такнё их взаимосвязи с производством.Из приведенных исследований работы Вольдмзнэ М.Ш. Поэдерилова Л.В. посвящены проблеме совершенствования методики преподавания математики в средних ПТУ электрорэдиотехнического

профиля.Однако,они раскрыли взаимосвязь математики и электротехники через систему специальных и лабораторных работ по ивтемап. • ке.через содержание внеклассной работы (кружки,факультативы и т.д.).

В токе время в диссертации делается вывод о том,что учитывая большую загруженность учащихся ССУЗ-ов,повышение качества физико-математической и специальной подготовки целесообразно осуществлять в рамках учебного процесса.

До изстояцего времени специальному изучению тема нашего исследования не подвергалась,таким образом,по получили педагогического и методического решения следующие вопросы: какие возможности для реализации Ш]С имеются з действуюцих программах и учебниках по физике.математике и электротехнике в ССУЗ-зх; какие мировоззренческие идеи и основные понятия этих курсов необходимо арор- . ыировять на основе .'¿ПС; каковы методические условия и оптимальные призмы успешного установления ХПС в процессе изучения физики, математики и электротехники; какие аежпредметяые сведения'целесообразно включать при сообщении новых знзний,з такке при закреплении н проверке знаний и умений учацихся.Одним,словом,возникает необходимость в оптимизации взаимосвязи общеобразовательных и специальных дисциплин в ССУЗ-зХ.

Вышеизложенным и определяется актуальность данного исследования. .

Проблема исследования: исследование теоретических основ взаимосвязей преподавания физики,математики и электротехники,выявление оптимальных путей усиления профессиональной направленное- -ти обучения обцеобразовательных предметов в ССУЗ-ах радиоэнергетического характера,в целях более качественной подготовки специалистов среднего звена.

Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс по курсам физики,математики и электротехники.

Предмет исследования: совершенствование процесса реализации МПС в преподавании обцеобразовательных и специальных дисциплин в ССУЗ-ах.

Цель исследования : уточнить содержание МПС в курсах физики, математики и электротехники в ССУЗ-ах,выявить оптимальные пути и приемы реализации МПС в процессе формирования физико-математических знаний и умений,разработать методику обучения учащихся

решению задач с межпредметкьш содержанием нэ уроках математики, физикн.теоретически обосновать и экспериментально проверить разработанную систему.

Изучение и анализ практики преподавания физики,математики в ССУЗ-ах.научных и методических публикаций по исследуемой проблеме,, а также поисковый эксперимент позволяют выдвинуть следущую рабочую гипотезу: систематическое и последовательное использование задач с межпредметным содеряаниеа в обучении физике и математике и электротехнике в ССУЗ-ах позволит обеспечить более сознательное усвоение учащимися теоретических знаний и практических умений по физике.математике и смеженного с ним предмете (ТЭ),что,в свой очередь,будет способствовать более качественной профессиональной подготовке специалистов.

В ходе исследования проблемы и провекри достоверности сформулированной рабочей" гипотезы предполагалось решить следу юдлечаст-ьые залечи: -

- проанализировать содержание учебного материале по физике и математике и выделить знания,особо необходимые для изучения ®ео-ретической электротехники;

- обосновать выбор особо важных тем из курса физики.математики и элетротехники,установить между вика оптимальную взаимосвязь;

- выделить методические требования к задачам мекпредметного характера и составить систему задач в соответствии с программой по физике,математике и электротехнике;

- разработать методику обучения решения задач с мехпредиетным содержанием на уроках физики и математики;

- экспериментально проверить влияние разработанной методической системы на знания.и умения учащихся по физике.математике и электротехнике.

В диссертации стратегия (программы и др.) и тактика (технология обучения) рассматриваются на основе следующих методологических принципов:

- органическое сочетание фундаментальности и прикладной направленности преподавания физики и математики;

- сочетание компетентности и профессионализма выпускников тех-•нюсумов",способность их к самостоятельной творческой деятельности;

- гуманизация и гуманитаризация образования,борьба с формализмом в преподавании физики и математики;

- качественный подход к'изложению материала.принцип выделения

глввного;

- выяснение потенциальных возможностей математики для математического моделирования реальных процессов.

Данное исследование проводилось в 1983-91 годах в три этапа:

На первом этапе (1983-1985 гг.) изучались работы педагогов-классиков .постановления правительство по общему и среднему специальному обрззованию.Анзлизировалась психолого-дидактическая и научно-методическая литература по методике преподавания физики, мэтеызтики и электротехники в ССУЗ-ах; обобщался опыт работы передовых преподавателей общеобразовательных школ,средних ПТУ и • техникумов.Проводилась количественная и качественная обработка результатов письменных работ и устных опросов учащихся I и П кур-, сов,наблюдения уроков физики.математики и электротехники,беседа с учителями.

На втором этапе (1986-1990 гг.) осуцествлялся педагогический эксперимент в I и П курсах по действующим программам физики.математики и электротехники,проводилась количественная и качественная обработка его результатов.

На третьем этапе (1991 г.) были обобщены все полученные экспериментальные дэиные,подводились общие выводы и рекомендации.

Научная новизна и теоретическая значимость работы состоит в следующем:

- выявлены методические требования,предъявляемые к содержанию курсов физики,математики,электротехники,а также возможности осуществления взаимосвязи этих дисциплин' в ССУЗ-ах радиоэнергетического профиля;

- разработаны методы реализации взаимосвязи с учетом их осо-г , бенностей (перенос знаний,сравнение обобщение,решение задач с «бяпредиегнын содержанием) по основным темам курсов физики,математики и электротехники,которые не могут быть достаточно полно раскрыты без опоры на знания из других предметов;

- разработана система задач с межпредметным содержанием и методика их решения на уроках математики,физики и электротехники • в ССУЗ-ах радиоэнвргетического профиля.

Практическая значимость исследования. Разработанная система задач межпредметного характера и методика их рзшения на уроках математики,физики и электротехники в ССУЗ-ах могут быть использованы преподавателями физики»математики и электротехники в сред-

них школах.

Теоретические и практические положения диссертации ыогут быть использованы специалистами по методике преподавания физики, математики и спецдисциплии при составлении учебников,учебно-методических пособий,подготовке, студентов педагогических институтов, 8 также в.работе институтов усовершенствования-учителей.

На гациту выносятся следуюиие положения:

- обоснование отбора содержания МПС по курсам физики,математики и электротехники;

- характеристика и методика изложения тем курсов физики,математики и электротехники,содержание которых не может быть раскрыто достаточно полно баз опоры на взаимосвязь между этими дисциплинами;

- основные методические условия и приемы реализации МПС;

- система задач с межпредметным-содержанием по курсам и. методика их обучения.

- Апробация результатов исследования проводилась преподавателями общеобразовательных и специальных дисциплин в ССУЗ-ах городов Баку,Али-Вайрзмлы»Сумгаит и Нахичевань в 1983-1990 годах.

По проблеме исследования автор выступал перед учителями математики,физики техникумов и училиц г.Баку на республиканском семинаре-совещании,посвященному актуальным проблемэм преподавания математики и применению вычислительной техиики в учебном процессе в 1986-1989 годах. -

Структура диссертации.Диссертация состоит из введения,трех глав.заключения,библиографии и приложений.

' ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность проблемы,определен обьект, предмет,рабочая гипотеза,задачи и методы исследования,раскрыта новизна и практическая значимость работы.

В первой главе -"Научпо-педагогические основы взаимосвязи обпе-образовательных и специальных дисциплин в ССУЗ-ах" - раскрывается суцность и психолого-педагогические основы межпредметных связей в обучении.

Как известно,в истории человечества первоначальные знания опирались на эмпирический опыт,который обогацалсп в результате

наблюдения человека над явлениями природы и яизныв общества.Наступило время,когда потребовалась систематизация всех накопленных веком» знаний.Возникла философия,вобравшая в себя и обобщившая на доступном ей уровне накопленные знания.Когда обьем накопленных этой наукой сведении стол выходить за привычные рамки,то из философии стаи выделиться самостоятельные отрасли знания -начался процесс дифференциации наук,который затем привел и к раздельному преподаванию учебных дисциплин в школе.В процессе этой дифференциации,как свидетельствует история,мезпду школышии дисциплинами наруиэлвсь естественная диалектическая связь,которая существует мекду предметами и явлениями реального мира.Этот недостаток привлекал внимание прогрессивных педагогов разных зре-мен.Выдающийся педагог Я.А.Коыеиский в своей "Великой.дидактике" писал: "Все,что находится зо зззинной связг.должно преподаваться в такой яе связи".1

В свое время псдэгоги-клэссшси К.Д.Ушинский, Й.Х.Пествлоци и другие питались подробно раскрыть идею иежпредыетных езязей. Идею :ле:;шре диетных связей К.Д.Ушинский считал одной из важнейших в формировании полостных и системных знаний.Педагоги выдвинули идсп о тон,что необходимо изучать то? кии иной предмет с точки зрения диалектического метода.установления между предметами тесных связей.

Предметы и явления материального мира находятся в сложной взаимосвязи и зэеиоймости.В естественных условиях они не разрозненные,а едины и,обладая этим (единственным) единством,оказывают друг на друга взаимное воздействие.Являясь их отражениями, психологические явления также протекают в единстве и взаимной связи.В психологии такое отражение в сознании взаимосвязей предметов и явлений действительности в форме закономерных связей иервио-психологических явлений называют ассоциациями.

Раскрыв нейродинэиическую основу ассоциации и доказав ее системный харэ-ктер И.П.Павлов всю психическую деятельность вплоть до высиего ее проявления -"мышления - трактовал в плане своей концепции как ассоциативную деятельность.Наша умственная деятельность - писал он - главнейшая основана на длинной цепи раздракений . на ассоциациях".

*Коменский Я.А. Избранные сочинения.М.,1955,с.987 %авлов И.П. Избранные труда.М., 1950,с.Ш.

Психологические вопросы установления связей между учебными дисциплинами ,-вытекающими из межсистеаных или аежредиетных ассоциаций,были исследованы психологами В.Г.Ананьевым,Ю.А.Самариным,Б.Н. Кабановой-Июллер,М.А.Мекчинской и др.

Основываясь на учении выдающего физиолога й.П.Павлова,Ю.А.Самарин,исследуя значение ассоциаций в познавательной деятельности человека,указывал,что ассоциация - это связи,отражающие объективно существующие отношения реальной действительности.Поэтому в процессе познания они имеют различные значения.Рассматривая мехсис-темные или межпредметные ассоциации,Ю.А.Самарин уделяет особое внимание решению проблеш взаимосвязи в обучении.Чн показывает, что истоки образования межпредметных ассоциаций находятся внутри учебного предмета,так как в его системе имеются "зародыш" ряда других учебных предметов.Ие только сами предметы,но и отделышо понятия такле являются источником мекпредметных ассоциаций.Поэто-му иехсистзхяые пли межпредмегные ассоциации приобретают первостепенное значение в формировании ума человека: "Лишь мексистешше ассоциации в конечном счете обеспечивают единство,целостнссть личности как единство мировоззрения и'поведения".

Психологи установили,что все воспринимаемое человеком оставляет те или иные, следа в коре больших полушарий головного мозга. Зти следы не бездеЙствуют.Ови способствуют возникновению возбуждений и тогда,когда раздражитель,оставивший этот след,отсутствует.Поэтому,человеческая- память не только запоминает и сохраняет знания,усвоенные ранее,но и воспроизводит их тогда,когда это требуется.На основании этих особенностей.обучение и доляно быть построено таким образом,чтобы формировать у учащихся способность воспроизводить ранее усвоенные знания для лучшего запоминания новых материалов; связи крепнут и становятся многосторонними только при определенных упражнениях в дроцессз обучешш.Предметы и явления взаимосвязаны в природе»связываются и в памяти человека.Исследование показывает,что если не принося ущерба интересам конкретного предмета.систематически ревлизовывать нежпредметные связи, то у учащихся значительно разовьется ассоциативная деятельность, что обеспечит правильное формирование научных понятий.Сфор:лиро-

^Самарин- Ю.А. Очерки психологии ума.Особенности умственной деятельности школьников.!!.,изд.АПН РСФСР, 1962,с.298.

ванные у учащиеся научные знания обьедипя.от элементы различных систем и носят цногокомпанентный хароктер.В рампах каждого учебного предмета можно найти элементы других предметов,которые нун-но использовать для установления необходимых связей.

Меклредметные связи в техникумах существенно отличаются от мекпредиетних связей в общеобразовательной школе (на методическом уровне),что обусловлено наличием трех циклов теоретической подготовки (общеобразовательная,оо'цетехническап и специальная).Действительно,в естественных науках,а значит и в их основах,существуют общие понятия,принципы и законы,лежащие э основах различных явлений в технике,а также рагличных производственных процессов, но не отражающие конкретных свойств и черт технических знаний. В обцетахническнх науках и,следовательно,в соответствующих учебных предметах,изучаются обдатохиическио попятил.принципы и законы,связанные с конкретным, применением определенных областей естествознания.В специальных науках и,следовательно,в учебных предметах специального цикла рассматриваются специальные технические понятия,принципы и законы,которые связаны со спецификой работы конкретных производств,устройств машин и т.д.Указзнная особенность понятий,принципов п законов специальных и обцетахнических наук обусловлена многообразием свойств и функций тех обьектсв,существующие связи и отношения мекду которыми эти понятия н отражают.

Таким образом,в отдельности каждая из наук в природе,каадая обцетехничоскап и специальная.наука отражает определенные объективно действующие в природе,технике и производстве взаимосвязи,но будучи скоординированными,в единую систему указанной науки огрз-аают диалектические связи в целом. !

Как известно,принципы обучения являются основными требованиями, предъявляемые для обеспечения успешного обучения и воспитания в техникумах.

В данной главе также обосновано влияние менпредмесных связей (Ш1С) на осуществление в обучения таких дидактических принципов, как научность,воспитывающий характер,систематичность,сознательно-ность и активность,прочность усвоения знаний и умений,доступность,наглядность и др.

В основе данного исследования полонено определение МПС з учебных планах,программах,в учебно-методической литература и состоя-

- ю -

кие осуществления МПС на практике в техникумах.МПС з техникуме есть реализуемое в процессе обучения дидактическое условие,которое определяет отражение в содержании учебных предметов общеобразовательного, обцетохнического и специального' циклов общих объективных взаимосвязей между естественными,обцетехничесюши и специальными науками.

Для определения состояния осуществления взаимосвязи курсов физики,математики и теоретической электротехники (ТЭ) в практике техникума нами был составлен плзн,в который были включены следующие вопросы:

1.Как учитывают учителя ,физики и математики требования'программы ТЭ в обучении? "

г.Осуцествляется ли преемственность в толковании одних и тех же понятий в курсе, физики,математики и ТЭ?

3.Отражена ли МПС в тематических планах учителей физики»математики и ТЗ ?

- Какова причина недостатков в осуществлении МПС:

а) недоствточное знание учителями физики и математики основных требований курса ТЭ;

б) неумение выявлять и реэлизовывать возможности связи этих курсов; .

в) слабая методическая подготовленность преподавателей.

Б.Выявить основные направления взаимосвязи курсов физики,математики и ТЭ в техникумах.

В ходе исследования было установлено,что имеются большие недостатки в реализации МПС в техникумах и в диссертации даются реко- • мендеции по устранению этих недостатков.

Здесь оправдывает себя следующие приемы организации учебного процесса: постановка'перед учвцимися вопросов.требующих от них всесторонних и обобщающих ответов-,раскрывающих объективные связи и отношения,имеющиеся между отдельными предметами и явлениями.Решение задач МП-го характера,требующих знаний материала из курса физика-электротехники,выполнения практических и лабораторных работ,ьосяцих межпредметный характер; выполнение'-учащимися-самостоятельных реферативных рвбот (например: решение комплекса задач,выполнение рефератов и др.) с одновременным использованием учебников, учебных пособий,задачников и научно-популярной литературы по,курсам физики»математики и-ТЭ; проведение различных внеклассных работ

и комплексных экскурсий,дэвдих возможность организовать необходимые наблюдения и выполнять комплексные задания; осуществление совместной работы методических комиссий преподавателей физики, математики и электротехники в техникуме; включение преподавателей физики и математики в состав комиссии по защите курсовых и дипломных проектов и т.д.

Одним из оправдавших нэ практике эффективных способов фиксации обнаруженных связей между предметами является составление таблиц,в которых указывались бы взаимосвязанные темы и разделы. В диссертации и дан такой образец таблица.

В главе на основе результатов совместной работы преподавателей спецлредметов определены основные умения и навыки,которые можно формировать на уроках математики посредством осуществления ценпредметных связей.Эти умения и назыки подробно изложены в ьи-., де таблицы в диссертации.Наряду с этим в диссертации определены задачи преподавателей по реализации на своих уроках возможностей меапредметной связи.Они сводятся к следующим:

■ I) учитывать МПС курсов физики,математики и ТЭ при составлении тематических планов;

2) использовать в обучении физике.математике и электротехнике единые взаимно-согласованные символы и термины;

3) осуществлять преемственность в толковании одних и тех же понятий в курсе физики,математики и ТЭ;

4) при введении новых понятий в курсе математики использозать задачи физического (электротехнического) содержания,с рэиьяске-нием физического смысла зтих понятий;

5) на уроках электротехники при сообщении новых знаний и при решении задач широко использовать математические модели электротехнических процессов;

6) согласовывать методы решения математических моделей;

7) использовать на уроках математики для закрепления теоретического материала,а также для демонстрации применимости математических методов задач электротехнического содержания; •, .

8) вводить понятия комплексного числа как пары действзтель-ных чисел;

9) вводить понятие определенного интеграла как разность значений первообразной на концах рассматриваемого отрезка.

Данные задачи помогают_определить основные направления ояти-

ыизации МПС к дают наглядную принципиальную схему осуществления взаимосвязи в преподавании физики»математики и ТЭ.

Во второй главе - "Методы реализации взаимосвязи общеобразовательных и специальных дисциплин в техникумах" - раскрываются роль и место задач меапредметного характера при обучении физике и математике»указываются методы реализации МПС при изучении отдельных тем курса физики,математики и ТЭ.

Под задачами с межпредметзым содержанием или просто, мекиред-метными задали в дидактике обычно понимаются задачи,для реаения и анализа которых требуется привлечение и использование знаний по различным предметам общетехнического и специального цикла.К этому виду относятся также задачи,построенные на материале одного предмета,если они используются с определенной дидактической целью в преподавании другой дисциплины.

Межпредметные задачи,реиаеные в курсе математики в техникумах условно можно разделить на две группы:

1.3адачи,приводящие к новому понятию и указывающие на необходимость появления какой-либо математической теории.

2.Задачи,отражающие теорию,показывающие ее прикладную направленность,. приучающие к поисковой деятельности.

Результаты проведенного эксперимента показывают,что применение задач мекпредиетного характера в обучении физике и математике игрэш существенную роль в формировании у учащихся умений и навыков применения математики в практике и для изучения других предметов.Выдвинуто доказательство,что они,во-первых,позволяют понятия,законы и формулы,рэнее изученные по другим дисциплинам,органически включать в систему знаний учащихся и выработать у них умения и навыки для дальнейшего применения этих знаний в целях глубокого изучения последующих предметов,во-вторых,постановка и решение задач,содержание которых взято из других предметов,является одним из наиболее действенных методов,возбуждающих активность процесса познания,позволяющих управлять мышлением учащихся и способствующих развитию интереса к предмету.в-третьих,решение задач с МПС является одним из средств реализации дидактических принципов обучения,определяющих качество, обучения,в-четвертых,такая форма реализации МПС является наиболее оптимальной по сравнению с другими (.применением моделей,макетов,диапозитивов,диафильмов" и пр.). Так как при такой форме реализации МПС преподавателю не требу-

ется дополнительного оборудования,учебно-наглядных: пособий и,сз--чоз главное,дополнительного учебного времени.

Реализация иехпредаетно!) связи в курсах физики,математики и ТЭ в техникуме при изучении теоретических материалов,во-первых,создает запас математических моделей,коториз описывают .явления и процессы,изучаемые з различных дисциплинах.во-вторых,формирует у учащиеся знания и умения,которые необходим« для исследования •математических моделей,используемых в обцетехнических и специальных дисциплинах,¿-третьих,учит их строить и исследовать простейшие математические «одели реальных явлений и процессов,характерных для специальной подготовки.

В главе отмечается,что в результате анализа результатов проведенных экспериментов и изучение программа по курсу ТЭ,наблюдений на занятиях четко определены умения,которые можно формировать у учащихся на уроках физики и «отематикя посредством неулредаетных задач.К тэковца относятся:

- уценке по заданной электрической цепп построить синусои -дальнуа кривую и векторную диаграмму - графические .унания;

- по графику синусондэльйо-кзменяедихся электротехнических величин или по их векторным диаграммам составить электрическую цепь,представлять сущность происходящих электротехнических процессов,т.с. умение описывать процессы с* помощью форчул-и графиков-: умение графически моделировать;

- построить график функций,являющихся производной данной функций - ;умение граф/чески дифференцировать;

- умение применять производную функции при решении меяпредмег-ных зрдэч,интегрировать,дифференцировать функции,решать линейные дифференциальные уравнения первого и второго порядка,являющиеся отражением реальных процессов в электрических цепях - умение применять элементы высшей математики;

- умение применять вектора при использовании "символического метода" расчета электрических цепей - умение применять вектора;

- применять комплексные числа и производить операции над тга;га -умение .принанять комплексные числа;

- уманке создавать математическую модель конкретной задачи,отряжающей адекватно сущность реального электротехнического процвесч-- умение., строить ивтеую.тическуо нодель;

- ун •>?«!? .'^рт^лг'гь лкэчеиия неизвестных геличин по• заданным

- и -

значениям параметров цепи - вычислительные умения:

- умение применять микрокалькуляторы для приближенного вычисления определенного интеграла,уметь переходить от одной формы комплексного числа в другую - умение применять вычислительную аппаратуру:

- умение применять при решении негпредметных задач справочные • данныо - умение пользоваться справочной литературой:

На реализацию межпредметных связей между курсами физики,математики существенное влияние оказавает методика изложения материале ,ъ частности,методика формирования понятии,изучения математических факторов решения задач.Выбор того или иного определения понятия зависит и от того»насколько существенна в специальной подготовке учащихся соответствующая математическая модель.

Реализацию МПС в техникуме можно осуществлять и че'рез выполнение задач.Однако опыт показывает,что даже изданный подбор задач не может обеспечить овладение учащимися основными методами и приемами их решения ( анализом,синтезом,индукцией,дедукцией и т.д.). Поэтому большое значение имеет методика решения каждой задачи, В диссертации разработана методика решения задач иежпредметного характера по всеп указанным выше темам.

Основные теоретические положения данного исследования о реализации МПС в преподавании физики и математики с ССУЗ-зх,а также результаты проведенного экспериментального преподавания,подтвердившего достоверность выдвинутой гипотезы,позволили предложить еле-', дующую методику обучения учвцюсся средних специальных учебных заведений по изучению основных теоретических материалов и решения межпредметных задач на уроках физики к математики:

1.При изучении.теоретических материалов строго соблюдать последовательность преподавания взаимосвязанных тем.Для этого важно согласовывать календарные сроки изучения соответствующих тек по физике.математике и ТЭ. Так как план и программа по математике всех элемрорадмотехнических специальностей составлены так,что к этому времени учащиеся еще не знают некоторые математические понят тия.,методы и формулы. ' "

2.Согласовывать трактовку введения математических понятий и. методов их пршенения.Например,производная - как скорость изменения функций,определенный, интеграл - как приращение 'первообразной комплексные.числа как пара действительных чисел и т.д.

3.Необходимо согласовать математические и физико-электротехнические терминологии и символики,так как имеются упущения как в учебниках,так и в практике преподавателе!! техникумов.

'¡-.Согласовывать содержание решаемых примеров по обоим предметом во избежание дублирования учебного материала.Определить основ-_ ные требования,предъявляемые к. содержании) задач межпредметного характера (содержание задачи 'доляно отражать реальные соотношения, при их решении трудности нематематического характера долины-быть меньше в сравнении с математическими,задачи долины иметь не , только познавательное,но и воспитательное значение,отражать достижения современной коуки и техники).

5,При решении задач мэжпредиетного характера необходимо использовать сопутствующие,перспективные и предвествуощие виды связей (по временным отноиениям).

6.'4ПС должна выявляться и использоваться исходя из четко сформулированных дидактических целеЗ.Ксходя из этого дидактические цели инварианты относительно характера самих МПС можно сформулировать так: интеграция знаний; образование новых знаний; синтез качественной и количественной сторон учебной информации; расширение области практического применения знаний. ■

7.МПС нуяно осуществлять поэтапно (в три этапа).Первый этап -усвоение содержания материалов по физике и математике,второй этап^ обеспечение осознанности изучения материала и углубления знаний, _ третий этап - закрепление и дальнейшее обобщение полученных знаний,формирование умений переносить их в области,связанные со специальной подготовкой в соответствии о теорией поэтапного формирования умственных действий, •

8.Целесообразно осуществлять связь между учебными предметами ■ такие в ходе повторения я обобцвния.При этом следует внедрять приемы,наиболее полно .развивающие мыслительную активность-учащихся из основе усиления возбуждения исследовательского рефлекса'.

Предлагается новый метод повторения - взаимосвязанное повторение математики и физики-электроавхники на основа решения задач по электротехнике.Такое повторение монет быть организовано в-двух видах: а) повторение взаимосвязшшзс тем по электротехнике и математике з один дань,а кз сведущих один за другим уроках электротехники и математики под непосредственным наблюдением и с' помощью

учителя; б) повторение в виде домаиней самостоятельной работы с более длительным сроком выполнения реферативных работ т др.

9.Необходимо включать ыекпредметные задачи в контрольных работы по физике и математике для проварки сфориировзнности навыков применения математических знаний при решении таких задач. '-

10.Проводить реиение мзкпредметних задач осуществлять в три этапа.которые соответствуют Этапам мэтемлического моделирования: формализация,реиение,интерпретация,На основе этого разработать-частную методику с учетом требований электротехник!: для решения мекпредметных задач.Например,метод применения интеграла.метод применения дифференциального уравнения,метод применения комплексного числа,и т.д.

11.Для поддераеаия активности учащихся при решении «екпред-метных задач можно использовать различные диафильмы.таблицы,плакаты и т.д.

12.В решении иекпредиетцых задач рекомендуем учитывать следующие трудности,которые испытывают преподаватели физики,математики и ТЭ в обучении: а) основные трудности связаны с различным, толкованием понятий функции в математике и фигико-электротехни-ки.А это приводит к отсутствию умений различать функциональную зависимость с причинно-следственной связью меиду явлениями природы (нельзя отождествлять функциональную'зависимость с причинно-следственной связью),затруднению в построении синусоидальных гра-фиков^вырэная угол в радианах,использовать один график для вычисления нескольких пропорциональных друг другу величин,трудному усваиванию метода графического дифференцирования и т.д.Поэтому преподаватели математики при решении задач долины пользоваться всеми заданными видами (аналитическими,табличными,графическими и словесными описаниями) функции.При рассмотрении мекпредметкых задач на уроках.математики не следует ограничиваться только изучением функциональной зависимости ыекду величинами,надо тзкке показать причинно-следственные связи нейду этими-величинами.Обучать учащихся четкому разделению понятий переменная и параметры (при анализе зависимости меаду электротехническими величинами учащиеся дояаны четко определить,какие величины являются параметрами,а какие - переменными (аргумент,функция), что особенно необходимо при решении межпредметных задач; б) преподаватели математики испытывают трудности при обучении учащихся решению межпрздаетных задач '

с построением математической модели реальных процессов (особенно на этапе формализации).При повторении математических ыоделей-дифференциэльных уравнений с заданными начальными условиями -затрудняются определить порядок и типы дифференциального уравнения (особенно тогда,когдэ используется не привычно л учащимся символика).Поэтому особое внимание нужно уделять решению математических задач с построением уравнений с использованием самых различных символов математики и физкко-электротехники.Твердо усво-" ить способа определения порядка дифференциальных уравнений пер- _ вого и второго порядка и алгоритм их решения.

Разработанная методика обучения решению межпредметных задач било экспериментально проверена в СиУЗ-ах радио-знергстического профиля и подтвердила достоверность выдвинутой в диссертации рабочей гипотезы.

В трзтьзй главе - "Организация,мдтсдикз и результата .эксперимента по реэл«гзции,,,ззайя{?связ^. збученг.п^яямъ^иртецятАхе к ТЗ"-изложены ход я результаты проведенного педагогического эксперименте .проведенного в ССУЗ-ах гг.Баку,Сумгаита,Али-Бзйрзмлы,Гянджа к Нэхичевзни,

Основная цель эксперимента,проводимого в несколько этопоз,заключалась в локальной проверке результативности предложенной методической системы по кзучешгэ ло взаимосвязи предметов ¡¡глз'чш, математики и ТЗ.Билз поставлена задачей выявить уценке учащихся применять методы высшей математики,г том числе,« математическое моделирование для изучения различных электротехнических процессов,уровень развития вычислительных навыков,а также умение без труда преодолевать искусственный психологический барьер,связанный с символикой при применении этих методов.Для этого в конце семестра и учебного года в контрольных и экспериментальных классах вышеизложенных техникумов были проведены специальные контрольные работы.Приведем одну из фори работ,данных в диссертации, в частности,по теме "Интеграл и его приложения".Указанная контрольная рзботз позволяла сравнить эффективность формирования у учащихся уцвяий находить первообразную функцию,сводящихся к табличным с помощью основных свойств и простейших преобразований,восстанавливать закон изменения функции по заданному ее дифференциалу (или по скорости ез изменения),умение построения или исполь-

зоваиия уже известных математических моделей для исследования реалышх электротехнических процессов,использование геометрического смысла определенного интеграла при решении электротехнических задач.

Один кз контрольных экспериментов проводился в Али-Байрамлин-ском индустриальном техникуме в двух группах.Результаты контрольной работы определялись методом математической статистики.Сумма баллов кокдого учацегося вычислялась следующим образом.Решение задачи делилось на три этапа.Ответы учащихся при выполнении каждого этапа разбивались на две категории - ¿¡ерний,неверный.За вер-: ный ответ выставлялся один балл,за неверный - нуль.Таким образом, за верное выполнение всех этапов решения задачи учащийся мог получить три балла,за верное роаение трех задач - 9 баллов,

В контрольной группе на первом курсе было 28 учащихся,которые составили первую выборку,а экспериментальной группе - 30 уча-цихся.Результэты выполнения контрольной роботы обобщены в виде нижеследующей таблицы.

Число баллов Абсолютная частота в первой выборке Ц) Абсолютная частота во ■ второй ьы— борке^ ЫН Накопленная частою

9 I 2 а 58

8 ' I 3 4 55

7 - 5 5 51

6 4 б ' 10 46

5 7 5 12 36 ■

4 " 8 7 15 24

3 5 " - 5 9

2 2 2 4 4

I - - - -

0 - - - -

П, = 28 . ■ П^ 30 л/= 58

■ На основе данных таблицы найдем медиану ряда распределения учащихся обеих выборок по числу баллов,получеиных ими за выполнение работы.

Число учащихся в двух выборках у^.-'ревно 58 (число четное),

Значит,медиана равна значению,стоящему на или 29-м месте

со

( = 29 ),т.е. медиана равна 5.

Используя дащшо 1-го и .2-го столбиков таблицы,распределим. значения обеих выборок на две категории: больше медианы (>5) и меньше или равны медиане ^ 5).Полученные результаты запишем в виде.таблицы,где А и В - число учащихся,отметки которых больше 5 баллов, С и Д - число учащихся,отметки.которых меньше или равны 5 баллам.

А 6 В к 22

С 22 - д ¿4 36

28 30 ■ 58

Проверяется гипотеза: Межпредметние связи математики с электротехникой не влияет на качество знаний и умений учащихся.Значение статистики медианного критерия находим по формуле,используя данные таблицы . -.

С|--гГ . Т 5в(1б(Ч-1б-22{-¥)г (Л + 6ХС+А)(А*С)(В+А) ' 22 36-28-30

Для уровня значимости и одной степени свободы по таблице находим ТКриг.= 3,84.Тогда, верно неравенство ТНау > Ткг«г. (^5 >3.84) В соответствии с правило« принятия решения наша нулевая гипотеза отклоняется и принимается альтернативная гипотеза: Межпредметные связи ме^ду математикой и электротехникой в техникумах влияют на качество знаний и умений учащихся.Итак,итоги выполнения Контрольной работы учащимися в двух группах оказались различными. При этом результаты второй группы имеют тенденцию быть выше результатов первой группы,т.е. состояние умения решать задачи выше,чем в первой группе.Это и свидетельствует о том,что уровень знаний и умений учащихся в этой группе выше,чем в первой группе. ■ Сказанное позволяет сделать следующий вывод: знания и умения учащихся повышаются,если преподаватель физики.,математики к электротехник;: будет следовать напей методике.

Экспериментальные работы вышеизложенной форме проводились в связи с проблемой и на последующих этапах.Общие результаты их обрабатывались и излагались в диссертации в виде таблицы.В тоне время следует отметить,что при оценке результатов экспериментальных методов было уделено особое внимание осознанности,оперативности лрэчноити приобретенных знаний учащихся.У учащихся экспериментальных групп,кок показали индивидуальные беседы,существенно повышается интерес к изучению физики,математики и ТЗ,возрастает ответственность за результаты учения.более интенсивно по сравнению с учащимися контрольных групп формируются навыки применения знаний.

В результате педагогических экспериментов было выявлено,что успеваемость в экспериментальных группах по всем предметам оказалась выше,чем в контрольных группах.Лучшее знание показали учащиеся экспериментальных групп и на заднте курсовых и дипломных проектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенное исследование по теие данной диссертации дает основание сделать следующие выводы:

Г.Одно яз важнейших направлений дальнейшего совершенствования учебно-воспитательного процесса в ССУЗ-ах .состоит в возможно более полном и последовательном осуществление принципа МПС в преподавании общеобразовательных и специальных предметов.Осуществле-ние этого принципа в обучении способствует формированию глубоких и прочных знаний у учэщихсп,систематизации и обобщению учебного материала.открывает возможности применения математических знаний в электротехнике,о физико-алектротехническис знания - математике. Реализация принципа МПС в обучении физике.математике и электротехнике способствует формированию у учащихся мвтемвтического мировоззрения путем раскрытия перед ними важных сторон целостной картины материального мира и его развития.

2,Все исследования,проведенные ранее" по осуществлению КПС в преподавании физики,математики и электротехники выполнены либо нв материале устаревших.программ и учебных пособий,либо относятся к средней общеобразовательной школе, или к профессиональному образованию.Анализ действующих учебных программ,пособий,опыт работы учителей физики.математики и электротехники позволили установить существенные недостатки и трудности в осуществлении меж-

.предметных связей.Преподавание физики,математики и ТЭ не согласуются во времени,что затрудняет использование возможностей каждого предмета при изучении другого; в этих предметах наблюдается разный подход в интерпретации общих научных понятий и методов, отсутствует единый подход в выработке у учащихся общих умений и навыков,наблюдаются неоправданные затраты времени на дублирование изучения одних и тех же вопросой по физике.математике и электротехнике; учителя при.обучении математике практически не ис~" пользуют знания,умения и нввыки,усвоенные учэдимися в курсе физики- . .. "ротехники для построения различных математических моделей реальных процессов и явлений,которые б дальнейшем используются в курсе ТЭ.Не используются на должном уровне различные математические модели и метода при изучении новых понятий,процессов, явлений по курсу ТЭ для их научного "обоснования,а тают для сравнения практических результатов этих процессов и явлений, что снижает возможности обоих предметов з развитии обиеобразовз-те/ыюй и специальной подготовок учащихся.

З.На' основе анализа содернэния и методов обучения физике»математике и ТЭ в средних специальных учебных заведениях в диссертации разработаны теоретические основы осуществления взаимосвязи . этих учебных предметов.Взаимосвязь обучения математике в ССУЗ-ах обусловлена реальными связями между соотзстствупчими науками,в частности,тот факт,что интегральные методы,метод дифференциальных уравнений,комплексный метод,метод графического дифференцирования п т.д. представляют собой Научную основу для формирования важнейших теорий и законов по физике-электротехнике,а физико-электротехнические явления и процессы являются необходимыми для формирования математических понятий и для показа внедрения математических методов в энергетических твхникумах.В диссертации раскрываются возможности реализация содержательных (понятийных), временных я конструктивных связей в процессе изучения физике'.математике я электротехнике ъ техникумах.

Теоретически а экспериментально обоснованы ведущие направления реализации взаимосвязи курсов фязикг,математики я электро-тсхгшкйЛрЕменительно к курсу математики эти направления нижесле-дукдие:

а) использование анэний и умений учащихся из курса физикя-злеятротехяики для введения новых понятий курса математики;

б) решение задач электротехнического содержании интегральными методами»особенно с использованием формулы Ньютона-Лейбница;

в) использование задач из курса ТЭ для выявления суцности символического метода и особенности ого применения в изучении реальных процессов и упрощения электротехнических расчетов;

г) использование задач электротехнического содержания для показе применения соответствующих ма-теиаткческих методов и моделей исследования реальных процессог;

д) использование.задач из курса ТЗ для выполнения суцности метода дифференциелышх уравнений и особенностей его применения при -лиследоваикп реальных электротехнических процессов и явлений;

5.7, диссертации теоретически обоснованы и экспериментально проверены следующие направления рассматриваемой взаимосвязи применительно к курсу ТЭ: а) применение методов интеграла для изучения теоретических вопросов электрических м магнитных полей; б) использование теорем при изучении теоретических л практических вопросов электрических цепей переменного тока; в) решение задач с расчетом переменного тока путем перехода к комплексному числу;

г) исследование переходных процессов в электрических цепях с помощью дифференциальных уравнений первого и второго порядка;

д) применение понятия производной»метода графического дифференцирования и определение экстремальных значений функции физических процессов и явлений; е) применение математической терминологии 1" символики.

6.Особо ванная роль в осуществлении взаимосвязи курсов физики, математики и электротехники принадлежит методу интеграла.Внедрение этого метода в электротехнике позволяет эффективно развивать у учащихся представления об электрических и магнитных полях,являющихся "абстрактными" электротехническими величинами.В диссертации разработана специальная методика применения метода интеграла к решению электротехнических задэч и доказана эффективность применения этой'методики в средних специальных учебных заведениях. •

?.Рззработанные научные основы осуществления' межпредметных связей в преподавании физики,математики и электротехники реализуются в диссертации в методических рекомендациях по ведущим темам' курса математики техникума (производная,интеграл,дифференциальные-уравнения,комплексные числа).Эффективность разработанных рекомендаций доказывается более высоким уровнем мэтематичео-

кого развития,более разнообразными и прочными- умениями и навыками в измерении,построении,использовании вычислительных средств в более успешном решении прикладных задач в экспериментальных ; группах по сравнению с учащимися контрольных групп.

в.Разработэца система задач электротехнического содержания и методика их решения для использования но уроках физики,математики и электротехники,а такие для самостоятельного решения учащимися.

Основные положения диссертации отраааиы в следующих публикациях:

1.Сзмоконтроль учащихся на уроках математики.Сб."Преподавание физики и математики.Баку,1984,й I.

2.0 взаимосвязи математики с предметами теоретической электротехники при изучении и-этвизтики в средних специальных учебных з8ведениях.Броеюрэ,Баку,изд."Мэаркф",1934,

3.0 взаимосвязи математики с предметом теоретической'электротехники при изучении иэте-зтики в иСУЗ-зх.Баку,изд.Аз.1Ш,1985.

'♦.Решение задчч цвяпрвдаетяого характера при изучении математики в СиУЗ-зх.Бэку.изд.Аз.ПИРЯиЛ, 1987.