автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики
- Автор научной работы
- Федина, Ольга Викторовна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Рязань
- Год защиты
- 2011
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики"
На правах рукописи
ФЕДИНА Ольга Викторовна
ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТОВ-ФИЗИКОВ В РАМКАХ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
2 ИЮН 2011
Рязань-2011
4848189
Работа выполнена на кафедре общей физики государственного
образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ставропольский государственный университет»
Научный руководитель: доктор педагогических наук, доцент
АГИБОВА Ирина Марковна
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор
ПУРЫШЕВА Наталия Сергеевна ГОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет »,
кандидат педагогических наук, доцент
ПАНОВА Елена Евгеньевна
ОАУ ДПО «Липецкий институт развития
образования»
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Самарский государственный
университет»
Защита состоится «21» июня 2011г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.212.01 по присуждению учёной степени доктора педагогических наук в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина» по адресу: 390000, г. Рязань, ул. Свободы, д. 46, ауд. 5.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный университет имени С А. Есенина».
Текст автореферата размещён на сайте университета www.rsu.edu.ru
Автореферат разослан « j^j » уДДаЯ/ _2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Б. С. Кирьяков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Социально-экономические изменения, связанные с переходом российской экономики от сырьевой к интеллектуальной, вызвали необходимость формирования новых цент]юв разработки передовых технологий, создания инновационных предприятий, развития фундаментальной и прикладной науки. Это требует «духа новаторства во всех сферах общественной жизни, создания рынка идей, изобретений, открытий, новых технологий»1 и оказывает влияние на систему образования.
Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования2 требует готовить бакалавра-физика к решению задач научно-исследовательской деятельности на основе информационно-знаниевой модели высшего профессионального образования. Однако подписание Россией в сентябре 2003 года Болонской декларации обусловило переход к компетентностному подходу в образовании, что нашло свое отражение в Федеральном государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования3, который усиливает требование подготовки бакалавра-физика к научно-исследовательский деятельности, вычленяя общекультурные и профессиональные компетенции. Выполнение этой задачи требует вовлечения студентов в исследовательскую деятельность, психологические особенности которой отражены в работах А.В. Брушлинского, JI.C. Выготского, В.А. Крутецкого, Ю.Н. Кулюткина, Я.А. Пономарева, СЛ. Рубинштейна, J1.M. Фридмана и др.
А.В. Усовой, А.А. Бобровым, Л.Д. Шабашовой, ОД Бажора, Л.Б. Гас-паровой, НЛ. Мокрицкой, ЕЛ. Барчук, А.Н. Кулевым, С.Ф. Борисовым и другими учеными предложены методики формирования исследовательских умений в рамках лабораторного практикума.
Ряд работ посвящен методике организации учебно-исследовательской деятельности при проведении лабораторных работ как форме кваз «профессиональной деятельности (Л.Е. Айзенцон, J1.B. Масленникова и др.), в том числе с использованием «нестандартных» материалов и деталей (А.В. Ельцов, А Л Бугаев, В.Г. Разумовский, Л.И. Анциферов и др.).
1 Послание Президента Федеральному Собранию Российской Федерации. Первое обращение Дмитрия Медведева к российскому парламенту. URL: http://www.polit.ru/dossie/2008/ll/05/poslanie.html.
2 Министерство Образования Российской Федерации. Москва 2000 Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление 510400 Физика. Степень - бакалавр физики. 17.03.2000. Номер гос. регистрации 176 еи/бак.
3 Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление подготовки 011200 Физика. Квалификация (степень) бакалавр. Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 8.12.2009 №711. URL: http://www.edu.ru/db/mo/Data/d_09/pnn711-ln.pdf.
И.А. Мамаевой, Ю.В. Леоновым, JI.T. Прищепой, Ю.В. Беховых, JI.A. Беховых, А.А. Левиным, Т.Г. Вагановой, Е.А. Семенюк и другими исследователями изучено повышение познавательной активности и развитие творческих способностей студентов в рамках практикума.
Использование информационных технологий при проведении лабораторных работ рассмотрено в исследованиях В.В. Ларионова, Г.В. Ерофеевой, А.Е. Айзенцона, С.В. Рожкова, И.В. Александрова, С,А. Шатохи-на, Е.В. Трофимовой, А.М. Агальцова, А.Н. Морозова, М.Б. Шапочкина, Ю.Б. Панкрашкина и др.
Несмотря на значительный интерес исследователей к формам организации и содержанию лабораторного практикума по физике, вопрос о реализации его на младших курсах изучен недостаточно. Исследование процесса обучения физике в высшей школе, анкетирование студентов и преподавателей ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» и Ставропольского института управления и собственный опыт педагогической деятельности позволили выявить противоречия между:
потребностью в качественной подготовке студента-физика к решению задач научно-исследовательской деятельности и недооценкой возможностей формирования его исследовательских компетенций не только на старших курсах, но и на младших, в частности, в рамках лабораторного практикума по общей физике;
потенциальными возможностями лабораторного практикума по общей физике и недостаточной разработанностью его содержания и методики для формирования исследовательских компетенций каждого студента-физика;
необходимостью диагностики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков и неопределенностью их структурного состава.
Эти противоречия обусловили актуальность исследования, тема которого: «Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в райках лабораторного практикума по курсу общей физики».
Проблема исследования состоит в поиске ответа на вопросы:
Каковы возможности лабораторного практикума по общей физике для формирования исследовательских компетенций студентов-физиков на младших курсах?
Каковы содержание, методика и средства лабораторного практикума по общей физике, способствующие формированию исследовательских компетенций у всех студентов-физиков младших курсов?
Какой должна быть диагностика сформированное™ исследовательских компетенций студента-физика?
Объект исследования - процесс подготовки бакалавров-физиков в образовательных учреждениях высшего профессионального образования.
Предмет исследования - содержание, методика и средства формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике,
Цель исследования состоит в обосновании, разработке и реализации содержания, методики и средств формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
Гипотеза исследовании заключается в том, что исследовательские компетенции студентов-физиков целесообразно и возможно формировать уже на младших курсах в рамках лабораторного практикума по общей физике, а эффективность этого процесса повысится, если:
в сочетании с традиционными лабораторными работами студенты будут выполнять миниисследования;
при разработке содержания, средств и методики миниисследований в исследовательскую деятельность будут вовлечены не только лучшие, но и все студенты-физики младших курсов;
для проведения диагностики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков будут выявлены их структурный состав и показатели сформированное™;
при вовлечении в исследовательскую деятельность каждого студента будут учтены уровни сформированное™ его исследовательских компетенций, интересы и профессиональные намерения.
В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования был поставлен для решения ряд задач.
1. Исследовать целесообразность и возможность формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
2. С целью формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов разработать и внедрить содержание, средства и методику миниисследований, проводимых в рамках лабораторного практикума по общей физике (в сочетании с традиционными лабораторными работами).
3. Выявить структурный состав и показатели сформированности исследовательских компетенций бакалавра-физика.
4. Для вовлечения в исследовательскую деятельность не только лучших, но и каждого студента разработать и внедрить методику учета уровней сформированности его исследовательских компетенций, интересов и профессиональных намерений.
5. Экспериментально проверить эффективность разработанных учебно-методических материалов и методики миниисследований, проводимых в рамках лабораторного практикума, в части формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: аналитико-синтетическое рассмотрение философской, психолого-педагогической, методической литературы, диссертационных работ, научных публикаций и нормативных документов, посвященных проблеме исследования; наблюдение, интервьюирование, анкетирование, обобщение положительного опыта преподавания; моделирование учебного процесса, абстрагирование; педагогический эксперимент; обработка результатов педагогического эксперимента методами математической статистики; метод реконструкции педагогического опыта; анализ и обобщение экспериментальной работы.
Теоретико-методологической базой исследования послужили: психолого-педагогические работы по теории деятельности (А.Н. Леонтьев, СЛ. Рубинштейн, ПЛ. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.Ф. Талызина, В.А. Беликов, В.В. Краевский и др.); основные положения компетентностного подхода (И.А. Зимняя, Э.Ф. Зеер, В.В. Краевский, А.В. Хуторской, С.Е. Ши-шов, JI.K. Гейхман, В. Гутмахер, Д. Мертенс, Б. Оскарсон и др.); основные положения дифференцированного подхода в обучении (С.В. Бубликов, О.М. Дружинина, Е.Я. Голант, Н.В. Кочергина, Н.С. Пурышева, Ю.А. Сафонов и др.); основный положения системного подхода в обучении (В.Г. Афанасьев, В.П. Беспалько, Ф.Ф. Королев, В.И. Загвязинский, В.А. Сластенин, Т.А. Ильина); основные положения задачного подхода в обучении (Л.М. Фридман, Д.Н. Богоявленский, П.И. Пидкасистый и др.); достижения дидактики в области проблемно-эвристического обучения (И.Я. Лернер, В.И. Андреев, В. Оконь, М.И. Махмутов, М.Н. Скаткин, И.Е. Мураховский, A.M. Ма-тюшкин. Д. Дьюи и др.); достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике (В.А. Извозчиков, И.Я. Ланина, С.Е. Каменец-кий, А.Е. Айзенцон, А.С. Кондратьев, Л.В. Масленникова, И.А. Мамаева, А.В. Ельцов, В.В. Ларионов, Г.В. Ерофеева, А.В. Усова, Н.С. Пурышева, Т.Н. Шамало и др.); концепция исследовательского обучения физике и технологии исследовательско ориентированного образования (Г.А. Бор-довский, В.В. Майер, В.Г. Разумовский и др.).
База исследования - физико-математический факультет ГОУ ВПО «Ставропольский государствешгый университет» (437 студентов направления «Физика»); Ставропольский институт управления (150 студентов специальностей «Автоматизированные системы обработки информации и управления» и «Информатика и вычислительная техника».
Основные этапы исследования: Первый этап (2000-2002 гг.) - сбор источниковой базы данных; разработка целей, задач и гипотезы исследования, выбор методик и составление плана исследования. Второй этап (2002-2006 гг.) - моделирование путей решения проблемы, разработка критершщьного аппарата и диагностики сформированное™ исследовательских компетенций; разработка, проверка и уточнение в ходе педаго-
гического эксперимента содержания, средств и методики миниисследова-ний, проводимых в рамках лабораторного практикума по физике. Третий этап (2006-2010гг.) - анализ и систематизация экспериментальных данных, обобщение и оформление результатов исследования.
Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов обеспечивается теоретической обоснованностью исходных положений и дополняющей друг друга совокупностью методов исследования, адекватных поставленным задачам, и подтверждается итогами проведенного педагогического эксперимента.
Научная новизна результатов исследования.
1. Обоснованы целесообразность и возможность формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
2. Предложена структурно-содержательная модель исследовательских компетенций как основы формирования профессиональных компетенций студента-физика.
3. Выявлены показатели и уровни сформированное™ исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
4. Разработаны содержание, средства и методика миниисследований, проводимых в лабораторном практикуме по общей физике, способствующие формированию исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
5. Разработана методика вовлечения в исследовательскую деятельность на лабораторных занятиях по физике не только лучших, но и каждого студента-физика с учетом уровней сформированности его исследовательских компетенций, интересов и профессиональных намерений.
Теоретическая значимость исследования определяется вкладом в теорию и методику обучения физике в высшей школе в части формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов за счет
- обоснования целесообразности и возможности формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике;
- определения структуры исследовательских компетенций, формируемых в рамках лабораторного практикума по общей физике у студентов-физиков младших курсов, а также показателей и уровней их сформированности;
- определения системы требований к заданиям и методике их реализации, обеспечивающим вовлечение в исследовательскую деятельность на лабораторных занятиях по физике не только лучших, но и каждого студента-физика.
Практическая значимость исследования определяется разработкой и внедрением учебно-методического обеспечения миниисследований, проводимых студентами-физиками в рамках лабораторного практикума по общей физике, включающего:
- содержание и методику проведения работ исследовательского характера в лабораторном практикуме по общей физике;
- структурно-содержательную модель исследовательских компетенций как основы формирования профессиональных компетенций студента-физика;
- диагностические материалы для определения показателей и уровней сформированное™ исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов;
- учебно-методические пособия «Электричество и магнетизм. Практикум» и «Электричество и магнетизм. Методические рекомендации по выполнению заданий для самостоятельной контролируемой работы студентов».
Применение разработанных учебно-методических материалов позволяет существенно увеличить возможности формирования исследовательских компетенций студентов путем расширения тематики заданий лабораторного практикума по физике и других общенаучных и общепрофессиональных учебных дисциплин.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Исследовательские компетенции студентов-физиков как особое свойство личности, представляющее собой сбалансированное сочетание способности выполнять с использованием физических методов разнонаправленную исследовательскую работу и устойчивую мотивацию к самостоятельном]/ проведению физических исследований, целесообразно и возможно формировать уже на младших курсах в рамках лабораторного пратггикума по общей физике путем включения в него, наряду с традиционными физическими лабораторными работами, разнонаправленных миниисследований.
2. Базируя средства и методику выполнения учебно-исследовательских заданий лабораторш,1х работ на программных вопросах, явлениях и законах курса общей физики, их средства и содержание целесообразно и возможно обогащать различной тематикой и направленностью:
- с использованием «нестандартных» материалов, например, магнитной жидкости;
- с биологическим, химическим или иным «нефизическим» содержанием;
- с применением научных экспериментальных установок;
- с постановкой задач конструирования и изготовления фрагментов экспериментальных установок;
- с постановкой задач, составляющих тематическое единство с учебно-исследовательской и научно-исследовательской работой, выполняемой студентами-физиками старших курсов;
- с использованием информационных технологий.
3. Исходя из личностно ориентированного подхода, в учебно-исследовательскую деятельность, формирующую исследовательские компетенции обучаемых, целесообразно и возможно вовлекать не только лучших, но и каждого студента-физика младших курсов на оснэве индивидуальной диагностики уровней сформированности различных исследовательских компетенций: планово-организационных, диагностическо-прогностических, изо-бретательско-рационализаторских, опытно-измерительных, расчетно-вычислительных, результативно-оценочных, психологических.
4. Дидактические средства и методика миниисследований при проведении лабораторных работ должны опираться на:
- различные начальные уровни сложности формулировок творческих заданий, с учетом сформированности исследовательских компетенций каждого студента-физика младших курсов, выявленной в процессе диагностики;
- применение преподавателем многоуровневых формулировок творческого задания (каждая последующая формулировка - упрощенный вариант предыдущей, но не утративший элемент творчества) или «карточек помощи» (подсказок), поэтапно упрощающих задание в процессе его выполнения, для оперативного реагирования на текущие изменения уровней сформированности исследовательских компетенций обучаемых.
5. Основными показателями сформированности исследовательских компетенций выступают:
позитивная мотивация к исследовательской деятельности; устойчивый интерес к работе с источниками научной информации; активность при поиске и решении исследовательских проблем; осознанное и рациональное выполнение этапов исследовательской деятельности;
грамотный анализ результатов исследования;
обоснованное определение места и значения полу ченного результата; грамотное и логичное представление и защита полученных результатов; устойчивое стремление связать будущую профессию с исследовательской деятельностью.
6. Критерием выделенных уровней сформированности исследовательских компетенций (низкий, средний, высокий) является степень самостоятельности выполнения диагностических заданий.
Апробация результатов исследования осуществлялась е. процессе их обсуждения на:
- Международных научно-практических и научно-методических конференциях (Санкт-Петербург (ФССО), 2005, 2007; Орел, 2006; Ростов-на-Дону, 2007; Пенза, 2007; Москва-Рязань, 2010; Москва, 2010; Новокузнецк, 2011;
- Всероссийских научно-практических конференциях (Иркутск, 2005; Тамбов, 2006; Ставрополь, 2007; Екатеринбург, 2008);
- межвузовских научно-практических конференциях (Ставрополь, 2007, 2008);
- ежегодных научно-практических конференциях и семинарах кафедр общей физики и педагогики и психологии высшей школы ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» (2004-2010); кафедры математики и естественнонаучных дисциплин Ставропольского института управления (2008-2010).
Внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе преподавания физики в ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» и Ставропольском институте управления.
Структура диссертации. Общий объем диссертационного исследования -233 страницы. Диссертация включает введение, три главы, заключение, список литературы (171 наименование), 7 приложений, 27 рисунков и 15 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, определены объект, предмет, цель, гипотеза, раскрыты теоретико-методологические основы и методы исследования, сформулированы задачи, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, представлены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Теоретические основы формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики» критически рассмотрены подходы к изучаемой проблеме, отраженные в научно-педагогической литературе.
Обосновано, что исследовательские компетенции будущего бакалавра-физика следует рассматривать как особое свойство личности, представляющее собой сбалансированное сочетание способности выполнять с использованием физических методов разнонаправленную исследовательскую работу и устойчивую мотивацию к самостоятельному проведению физических исследований.
Тесно связанные с предстоящей профессиональной деятельностью, исследовательские компетенции составляют с нею органическое единство, которое можно представить в виде структурно-содержательной модели (рису-
нок 1). В ней выделено 7 основных компонентов исследовательских компетенций: планово-организационные; диагностическо-прогностические; изо-бретательско-рационализаторсжие; опытно-измерительные; расчетно-вычислительные; результативно-оценочные; психологические.
1. Планово-организационные: владение методическими основами научно-исследовательской работы и научного моделирования (ИК 1.1); владение опытом научно-библиографических работ, аннотирования, реферирования (ИК 1.2); владение информационными технологиями формирования и обработки массивов данных исследований (ИК 1.3); знание действующих правил подготовки рукописей научных работ (ИК 1.4); способность к самоорганизации (планирование, регулирование, контролирование своих действий) при выполнении научно-исследовательской деятельности (ИК 1.5); профессионально ориентированное знание иностранного языка (ИК 1.6); ориентирование в ситуации выбора с учетом собственных познавательных интересов (ИК 1.7); способность к сотрудничеству при выполнении научно-исследовательской работы и обсуждению результатов исследовательской деятельности (ИК 1.8).
2. Диагностическо - прогностические: умение работать с научной информацией (литературой, компьютерными моделями, сетью Internet) (ИК 2.1); способность к формулированию проблемы и сведению ее к задаче (ИК 2.2); умение разрабатывать методики проведения эксперимента (ИК 2.3); умение подбирать оборудование и пользоваться инструкциями (ИК 2.4); умение подбирать и подготавливать необходимые для эксперимента материалы (ИК 2.5); способность к ближнему и дальнему внутри- и межсистемному переносу знаний и умений (ИК 2.6); способность к мысленному эксперименту (ИК 2.7).
3. Изобретатепско-рациопаяизаторскис: способность к совершенствованию эксперимента и модернизации экспериментальной установки (ИК 3.1); способность к изготовлению фрагментов и сборке экспериментальной установки (ИК 3.2); умение настраивать и устранять неисправности приборов (ИК 3.3); внимание к правилам техники безопасности (ИК 3.4).
4. Опытно-измерительные: способность к самостоятельному проведению эксперимента с использованием сложных установок и измерительных приборов (ИК 4.1); способность к постановке независимых экспериментов для доказательства полученных результатов (ИК 4.2).
5. Расчетно-вычислителъные: способность к обработке и анализу полученных результатов (ИК 5.1); умение использовать компьютерную технику при решении научно-исследовательских задач (ИК 5.2); навык расчета погрешностей измерений (ИК 5.3).
в. Результативно-оценочные: умение обосновать результаты эксперимента (ИК 6.1); умение представлять результаты исследования, вести дискуссии, оппонировать, консультировать (ИК 6.2); способность к поис-
ку альтернативного решения и выбору рационального (ИК 6.3); способность к оценке границ применимости (явлений, процессов, проявлений изучаемой закономерности, теорий) (ИК 6.4); умение правильно оформлять доклады, рефераты, научные статьи и т.д. (ИК 6.5); способность определит!. место и значение полученных результатов (ИК 6.6); способность к внедрению полученных результатов (ИК 6.7).
7. Психологические: знак и уровень мотивации к исследовательской деятельности (ИК 7.1); способность сосредоточить внимание на главном, не отвлекаясь на детали (ИК 7.2); способность к волевым усилиям по преодолению затруднительных ситуаций на пути достижения поставленных целей (ИК 7.3); эмоциональность восприятия успеха (ИК 7.4); способность к преодолению неудач и переключению внимания на новые пути достижения поставленных целей (ИК 7.5).
Исследовательские компетенции принято формировать в основном на старших курсах вуза. Однако существуют психолого-педагогические основания того, что более ранние стадии формирования исследовательских компетенций не только возможны, но и приведут к большей их глубине, полноте и более прочному закреплению. Это можно осуществлять уже на младших курсах в рамках лабораторного практикума по общей физике путем включения в него миниисследований.
Сфера профессиональной деятельности физика - выпускника классического университета достаточно широка, что требует формирования у него умения применять физические методы исследований в различных областях. Это обуславливает необходимость использования миниисследований различного содержания и направленности.
К миниисследованиям привлекают, как правило, лучших студентов. Мы же полагаем, что если опираться на личностно ориентированное обучение, то возможно и целесообразно вовлекать в них всех студентов, что отвечает концепции развивающего обучения. И в школе, и в вузе обучение более эффективно, если задания соответствуют «зоне ближайшего развития» (JI.C. Выготский) обучающегося. В рассматриваемом нами случае студенту предлагаются такие экспериментальные задания, которые вынуждают его к посильным творческим усилиям.
Во второй главе «Средства и методика формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики» представлены экспериментальные творческие задания, разработанные с учетом структуры исследовательских компетенций бакалавра-физика, а также методические указания к их выполнению.
* в о о 2 Г
Е О ■в-
1 Й-s £
"о 42 о >z
в о
Ё о
s о
М ^
а "о
-и
о ы
•е- Й
Я S
=г
К g
S §
о
к «
о
J)
с: и
Й «
О
ч
«и |=: о
Я g
РЛ J-
Профессиональные компетенции
Способность использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач
3 х
Способность применять на практике базовые профессиональные навыки
Способность эксплуатировать современную физическую аппаратуру и оборудование
Способность использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин (в соответствии с профилем подготовки)_
Способность применять на практике базовые общепрофессиональные знания I теории и методов физических исследований [« (в соответствии с профилем подготовки)__|
Способность пользоваться современными методами обработки, анализа и синтеза физической информации (в соответствии с профилем подготовки)
Способность формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учетом социальных, правовых, этических и природоохранных аспектов_|
ипосооность понимать и использовать на праетике теоретические основы организации и планирования физических исследований
Способность понимать и излагать получаемую информацию и представлять результаты физических исследований
-ЧИК4.1| ,__ е S
-*{ИК 4.21 Р П.
I ?
1
-|ИК5.1|
Р
-ЩкТг]
ШШ
-)ИК 6.11 НИК 6 2| о
Никб.з| а о
jm 6 4[ Ник б 5|
3<=3
|НК 6.6| а.
Ц~|ИК 6 71
ЦИК7.1|
■|ИК7.2| 4ИК 7 31
ЦИК 7 4|
|ИК 7.5| 1
S S ЕГ В о
S
I—<
S §
о S bS о
J
с; о
ё
оа о Ч <и
о
в М
Исходя из того, что бакалавр-физик должен уметь применять физические методы исследования к самым разным объектам, творческие задания обогащены различной тематикой и направленностью: с использованием «нестандартных» материалов, например, магнитной жидкости; с биологическим, химическим или иным «нефизическим» содержанием; с применением научных экспериментальных установок; с задачами конструирования и изготовления фрагментов экспериментальных установок; с использованием информационных технологий; с применением заданий, составляющих тематическое единство с учебно-исследовательской и научно-исследовательской работой, выполняемой студентами-физиками старших курсов.
Творческие задания для миниисследований (от 6 до 12 за семестр) предлагаются студентам на занятии после выполнения очередной лабораторной работы, а также во время самостоятельной контролируемой работы (20% учебного времени, отведенного на лабораторный практикум). С целью определения: индивидуальной способности к творческой работе, остаточных знаний уровня сформированности экспериментальных и исследовательских умений на вводном занятии осуществляется входная диагностика студентов с помощью специально разработанных диагностических материгшов. Исходя из результатов входной диагностики, применяется методика, при которой студенту предлагают сначала более сложную формулировку задания, а в случае его затруднений переходят к более простым формулировкам, но не утратившим элемент творчества. Кроме того, используются карточки помощи, глубина и полнота творческих подсказок в которых обоснованы результатом сопутствующей диагностики. Такая методика способствует включению в процесс формирования исследовательских компетенций каждого студента-физика. Предоставляя студенту выбор экспериментального задания и времени его выполнения, она способствует также его самоорганизации. Методика предполагает проведение студентами всех или большинства этапов исследований, осуществляемых в реальной научно-исследовательской деятельности.
На первом уровне сложности преподаватель ограничивается тем, что обозначает проблему, а вся остальная работа (определение задач исследования, подготовка и постановка эксперимента, обработка результатов) проводится студентом самостоятельно. При этом преподаватель наблюдает за выполнением задания и вмешивается в процесс только в крайнем случае (несоблюдение техники безопасности, угроза вывода приборов из строя и т.п.). На этом уровне сложности бывает так, что студенты находят такие оригинальные пути решения заданий, которые не были предусмотрены преподавателем.
На более низком, втором уровне сложности проблема остается той же, однако формулировка дополняется подсказками: они ограничивают круг приборов и материалов или обозначают пути выполнения задания.
Третий уровень сложности заданий предлагается, если студент не справился с предыдущими. При той же решаемой проблеме формулировка заданий упрощена максимально, но элемент творчества в ней остается.
Пример исследовательского задания (задание 1) к лабораторной работе «Доменная структура ферромагнетика».
Задание первого уровня сложности: исследовать влияние напряженности внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно слою двухфазной магнитной жидкости, на размерные параметры лабиринтных структур, возникающих в магнитном поле.
Для выполнения задания студенту необходимо: изучив научную литературу, выявить условия образования лабиринтных структур; разработать план эксперимента; подобрать необходимое оборудование; из предложенных вариантов магнитной жидкости выбрать подходящ,ий образец — двухфазную магнитную жидкость; продумать, как создать и измерить однородное магнитное поле, направленное перпендикулярно слою образца; продумать способы уменьшения погрешностей измерений; провести измерения и обработку результатов; сделать выводы.
Задание второго уровня сложности: исследовать влияние напряженности внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно слою двухфазной магнитной жидкости, на размерные параметры лабиринтных структур, возникающих в магнитном поле, используя микроскоп с окулярным микрометром и катушки Гельмгольца.
Здесь студенту уже не нужно самостоятельно подбирать необходимое оборудование, что частично снижает сложность выполнения поставленной задачи. Однако он должен: определить цену деления окулярного микрометра одним из известных методов (например, с помощью дифракционной решетки); провести градуировку катушек Гельмгольца, например, с помощью тесламетра; получить структуры, размерные параметры которых малы, и найти способ уменьшения погрешности измерения их линейных размеров (например, измерив общий линейный размер нескольких периодических структур, разделить его на их число).
Задание третьего уровня сложности: пронаблюдать за влиянием напряженности внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно слою двухфазной магнитной жидкости, на размерные параметры лабиринтных структур, возникающих в магнитном поле.
Последняя формулировка задания максимально упрощена, но творческий элемент в ней все-таки присутствует. Студенту не придется ничего измерять, но над проблемой создания магнитного поля и получения лабиринтных структур он вынужден задуматься.
а) б) в)
Рисунок 2. Фотографии лабиринтных структур при различных значениях напряженности магнитного поля: а) Н = 0; б) Н=4кА/м; в) Я = 7кА/м, полученные студентами при выполнении задания 1.
На рисунке 2 представлены фотографии лабиринтных структур, полученные студентами при выполнении данного задания.
Если сформулировать творческое задание в трех уровнях сложности затруднительно, то применяются карточки помощи. Карточка помощи содержит заранее подготовленный вопрос, схему, рисунок, формулу и т. д. Такая карточка постепенно сужает круг поиска решения, но прямого ответа не дает.
Составление карточек помощи выполнялось по следующему алгоритму: анализ психолого-педагогической, дидактической и методической литературы; подготовка и выполнение заданий преподавателем с целью обнаружения возможных затруднений; подготовка методического материала; диагностика исходного уровня сформированности исследовательских компетенций, личностных интересов и профессиональной направленности студентов; наблюдение за ходом выполнения обучаемыми творческих заданий исследовательского характера и диалог, цель которого -выявление возникающих препятствий; анкетирование и интервьюирование студентов после проведения миниисследований с целью выявления затруднений и составления косвенных подсказок для их преодоления; анализ и систематизация наиболее типичных ошибок при выполнении миниисследований; беседы с преподавателями, проводящими лабораторные практикумы и дисциплины специализации с целью выявления замечаний и дополнений по составленным косвенным подсказкам; уточнение и корректировка косвенных подсказок; составление карточек помощи (структурирование косвенных подсказок); повторение этапов, начиная с третьего.
Пример задания с карточками помощи (задание 2): Известно, что электрическую цепь, состоящую из активных и реактивных сопротивлений, можно представить в виде эквивалентной цепи, состоящей из одного активного и одного реактивного сопротивления. При этом реактивное сопротивление может быть индуктивным или емкостным, в зависимости от преобладание величины того или иного из них в цепи. Показать, что в области низких частот электрического поля (<20 кГц) реактивное электри-
ческое сопротивление растений носит емкостный характер. Решение: Если реактивное электрическое сопротивление растений, например, листьев, в области низких частот электрического поля носит емкостный характер, то их общее сопротивление должно с увеличением частоты уменьшаться. В качестве источника переменного тока различной частоты можно использовать звуковой генератор. Последовательно с листом в цепь включается резистор (5 кОм), сигнал с которого либо подается на вход Y осциллографа, либо измеряется милливольтметром. Увеличение частоты переменного тока в цепи приводит к увеличению амплитуды регистрируемого сигнала, и, наоборот, уменьшение частоты переменного токг1 в цепи приводит к уменьшению амплитуды регистрируемого сигнала, что свидетельствует о емкостных свойствах листа.
Первая карточка помощи: рисунок 3.
/ щ ш .
HiF
Рисунок 3. Лист комнатного растения.
Вторая карточка помощи: полное сопротивление листа комнатного
растения: Z = ^R2 ч---, где R- активное сопротивление, ml - ин-
1
дуктивное сопротивление,--емкостное сопротивление.
о)С
Третья карточка помощи: генератор переменного напряжения различной частоты, резистор (в несколько Ом или кОм), прибор для регистрации сигнала.
Четвертая карточка помощи: рисунок 4.
:гзш.
Jeer
RU
Шш
■®>vt ЩЩ
»»щ
-W
Рисунок 4. Схема экспериментальной установки для выполнения задания с карточками помощи
Пятая карточка помои/и: исследуйте частотную зависимость сопротивления листа комнатного растения при различной степени его повреждений.
Практика показывает, что трех-шести карточек достаточно для помощи студенту в выполнении предложенных творческих заданий исследовательского характера.
В третьей главе «Экспериментальное исследование результатов эффективности формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по общей физике» представлены результаты проведенного педагогического эксперимента. Эксперимент проводился на базе физико-математического факультета ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» в 2000-2010 гг. На разных этапах в нем приняли участие в общей сложности около 15 преподавателей и свыше 437 студентов-физиков 2, 4 и 5 курсов. Разработанные средства и методика формирования исследовательских компетенций частично прошли апробацию на лабораторных занятиях по физике в Ставропольском институте управления (2008-2010 гг.). В эксперименте приняли участие 7 преподавателей кафедры математики и естественнонаучных дисциплин и свыше 150 студентов 1 и 2 курсов специальностей «Автоматизированные системы организации и управления» и «Информатика и вычислительная техника».
Педагогический эксперимент проводился в три этапа, частично перекрывающих друг друга: 2000-2002 гг. - констатирующий этап; 2002-2006 гг. — поисковый этап; 2006-2010 гг. - формирующий эксперимент и его контрольный этап.
Проведенный анализ психолого-педагогической литературы, изучение практической деятельности преподавателей и предложенная систематизация исследовательских компетенций бакалавра-физика позволили выявить показатели сформированности этих компетенций: позитивная мотивация к исследовательской деятельности; устойчивый интерес к работе с источниками научной информации; активность при поиске и решении исследовательских проблем; осознанное и рациональное выполнение этапов исследовательской деятельности; грамотный анализ результатов исследования; обоснованное определение места и значения полученного результата; грамотное и логичное представление и защита полученных результатов; устойчивое стремление связать будущую профессию с исследовательской деятельностью.
Критерием выделения уровня сформированности исследовательских компетенций (низкий, средний, высокий) является степень самостоятельности выполнения диагностических заданий: высокий уровень - студент самостоятельно выполняет творческое задание, для выполнения задания не использует карточки помощи; средний уровень - студент выполняет
задание, воспользовавшись частичной помощью преподавателя, для выполнения задания использует одну - две карточки помощи; низкий уровень - студент справляется с творческими заданиями под руководством преподавателя, при выполнении задания использует более двух карточек помощи.
О высоком уровне сформированности исследовательских компетенций могут также свидетельствовать публикации статей в соавторстве с преподавателями в сборниках региональных и международных конференций, научных журналах, участие в создании интеллектуальной собственности (разработке патентов на изобретение), свидетельства (дипломы) олимпиад, конкурсов студенческих работ.
Для оценки результатов формирования исследовательских компетенций студентов-физиков использовался %2 — критерий, который позволяет сравнивать не абсолютные средние значения случайных величин до и после эксперимента, а процентные распределения данных. В результате статистической обработки входного среза, проведенного у студентов экспериментальной и контрольной групп, было получено эмпирическое значение х1 - критерия, равное 1,23. Граничное значение хг ~ критерия, соответствующее двум степеням свободы и уровню значимости 5 %, равно 5,99. Таким образом, 2?1.,11шр< %!:р, то есть различие результатов в экспериментальной и контрольной группах на констатирующем этапе эксперимента статистически не значимо.
В результате статистической обработки среза, проведенного на контрольном этапе педагогического эксперимента, получено значение z1-критерия, равное 6,18. Поскольку ^Mmip>^p, полученные в ходе эксперимента результаты свидетельствуют о существенных различиях между выборками, т.е. предложенная методика способствует повышению уровня сформированности исследовательских компетенций студентов. Продолжительность педагогического эксперимента позволила повторить сравнительную диагностику несколько раз, в результате чего были получены аналогичные результаты. На рисунке 5 представлены данные, полученные при вычислении уровня сформированности исследовательских компетенций студентов контрольной и экспериментальной групп по номерам заданий (контрольный этап эксперимента).
Для проверки того, создает ли разработанная методика устойчивую мотивацию к исследованиям в профессиональной деятельности, использовался критерий Макнамары. Студентам был задан вопрос: «Желаете ли Вы заниматься исследованиями в будущей профессиональной деятельности?» Результаты опроса испытуемых до и после проведения эксперимента заносились в четырехпольные таблицы. Эмпирическое значение критерия Макнамары Мт„ =5,37. Критическое значение критерия, соответст-
вующее 5% уровню значимости, составляет Мт = 3,84. Критическое значение критерия, соответствующее 1% уровню значимости, составляет МА?2 = 6,64. Эмпирическое значение критерия попало в зону между М и
М , следовательно, можно при 5% уровне значимости сделать вывод о
том, что разработанная и примененная методика формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов (с использованием миниисследований в рамках лабораторного практикума) способствует созданию устойчивой мотивации к исследованиям в профессиональной деятельности.
Рисунок 5. Уровень сформированности исследовательских компетенций студентов контрольной и экспериментальной групп по номерам заданий.
Все это дает основания утверждать, что основные задачи исследования решены и его гипотеза доказана.
В заключении диссертационной работы приведены результаты исследования, общие выводы и перспективы дальнейшего поиска средств и методов формирования исследовательских компетенций обучаемых на занятиях по дисциплине «Методика преподавания физики», по дисциплине специализации «Физика магнитных явлений», и перспективы решения проблемы формирования исследовательских компетенций студентов нефизических специальностей в рамках лабораторного практикума.
В приложении к диссертации представлены дополнительные материалы, не вошедшие в основной текст диссертации.
Основные результаты и выводы исследования:
Исследовательские компетенции студентов-физиков младших курсов как особое свойство личности, представляющее сбалансированное сочетание устойчивой мотивации к проведению физических исследований и способности выполнять с использованием физических методов научно-исследовательскую работу, целесообразно и возможно формировать, используя миниисследования в рамках лабораторного практикума по общей физике. Организация таких миниисследований повышает уроиень сформированности исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов и подготавливает их к самостоятельной исследовательской работе на старших курсах университета. Как следствие, это повышает уровень сформированности исследовательских компетенций выпускников вуза.
Разработанная новая методика (или ее новое техническое решение) проведения работ практикума («Доменная структура ферромагнетика», «Изучение электростатической индукции», «Определение удельного заряда электрона различными методами», «Изучение магнитных полей», «Изучение электропроводности жидкости» и др.)1 позволяет высвободить время для исследовательской деятельности студентов в рамках лабораторного практикума.
Для миниисследований разработаны и апробированы экспериментальные установки, подобраны необходимые материалы и сопутствующее методическое обеспечение, представленные в учебно-методическом пособии «Электричество и магнетизм. Методические рекомендации по выполнению заданий для самостоятельной контролируемой работы студентов». В основу заданий для миниисследований положено содержание как известных, так и разработанных нами опытов, в том числе с применением современных материалов, таких, например, как магнитная жидкость.
Методика организации миниисследований в рамках лабораторного практикума предусматривает решение заданий, начиная от более сложного. В случае затруднений студент переходит к более простым его формулировкам, не утратившим элемент творчества, или использует «карточки помощи», глубина и полнота творческих подсказок в которых обоснована результатом сопутствующей диагностики. Методика обеспечивает повышение уровня сформированности широкого спектра исследовательских компетенций, в том числе наиболее трудно формируемых.
Разработанные методика и дидактические средства позволяют вовлекать в миниисследования не только наиболее успевающих и увлеченных студентов, но и всех остальных, что позволило в той или иной степени
1 Электричество и магнетизм. Практикум. - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005. - 126с.
21
привить всем студентам положительную мотивацию к планированию и постановке физических экспериментов и повысить уровень сформированности компетенций.
Выявлены структурный состав исследовательских компетенций бакалавра-физика и показатели их сформированности: позитивная мотивация к исследовательской деятельности; устойчивый интерес к работе с источниками научной информации; активность при поиске и решении исследовательских проблем; осознанное и рациональное выполнение этапов исследовательской деятельности; грамотный анализ результатов исследования; обоснованное определение места и значения полученного результата; грамотное и логичное представление и защита полученных результатов; устойчивое стремление связать будущую профессию с исследовательской деятельностью. Выявленный структурный состав и показатели исследовательских компетенций позволили разработать диагностику процесса их формирования у студентов-физиков.
Проведенный педагогический эксперимент (2000-2010 гг.) подтвердил выдвинутую гипотезу. Полученные результаты позволяют заключить, что организация миниисследований в сочетании с репродуктивными методами в рамках лабораторного практикума по физике способствует эффективному формированию исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов и, как следствие, становлению бакалавров-физиков, что в полной мере соответствует современной идеологии высшего профессионального образования.
Методика внедрена в учебный процесс ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», а также (частично) в учебный процесс Ставропольского института управления.
Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях
(общий объем - 16,06 пл., авторских - 6,9 п.л.):
1. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А. Формирование навыков научно-исследовательской работы у студентов-физиков младших курсов средствами практикума // Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2007. - № 1. - С. 116-118. (0,36 п.л.. авторе ких - 0,2 п.л.).
2. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А. Творческие задания с использованием информационных технологий для студентов-физиков младших курсов // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. Естественные и физико-математические науки. - 2007. - № 6 (24). - С. 7-10. (0,4 п.л., авторских - 0,2 п.л.).
3. Федина О.В. Формирование исследовательских умений студентов-физиков младших курсов средствами практикума // Вестник Ставро-
польского государственного университета. - 2008. - № 56 (3). - С.36-45.(1 п.л.).
4. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А Роль практикума в формировании исследовательских умений студентов-физиков младших курсов // Физическое образование в вузах. - 2010. — Т. 16. — № 2. - С. 3747. (0,48 п.л., авторских — 0,25 пл.).
5. Беджанян М.А., Вронская В.И., Нечаева О.А., Федина О.В. Творческие задания в лабораторном практикуме по электричеству и магнетизму // Физика в системе современного образования (ФССО-05): материалы восьмой международной конференции. - Санкт-Петербург: РГПУ им. А.И. Герцена, 2005.-С. 130-132. (0,1 п.л., авторских-0,025 п.л.).
6. Агибова И.М., Федина О.В. Формирование научно-исследовательских умений студентов-физиков средствами лабораторного практикума // Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий: сборник трудов XI Российской научно-практической конференции преподавателей школ, инновационных учебных заведений и вузов. - Иркутск: ГОУ ВПО «Иркутский государственный педагогический университет», 2005. - С. 97-99. (0,13 п.л., авторских — 0,07 п.л.).
7. Агибова И.М., Федина О.В. Разноуровневые творческие задания как средство развития исследовательских умений студентов-физиков младших курсов // Современные методы физико-математических наук: аруды международной конференции. - Орел: ОГУ, Полиграфическая фирма «Картуш», 2006. - Т. 3. - С. 242-244. (0,29 пл., авторских - 0,15 пл.).
8. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А., Нечаева О.А. Технология формирования исследовательских умений студентов-физиков младших курсов в общем физическом практикуме // Педагогические технологии в системе подготовки специалистов: материалы Всероссийской научно-практической Internet-конференции. - Тамбов: ТГУ им. Г.Р. Державина, 2006. - С. 51-55. (0,25 п.л., авторских-0,15 пл.).
9. Агибова И.М., Федина О.В. Экспериментальные творческие задачи в системе факторов формирования исследовательских умений // Преподаватель высшей школы в XXI веке: труды 5-й международной научно-практической Интернет-конференции. - Ростов-на-Дону: Ростовский гос. ун-т путей сообщения, 2007. - Сб. 5. - Ч 1. - С 333-337. (0,31 пл., авторских-0,15 пл.).
10. Федина О.В. Творческие задачи в общем физическом практикуме как средство повышения качества профессионального образования // Педагогический менеджмент и прогрессивные технологии в образовании: сборник статей XIV Международной научно-методической конференции. - Пенза: АНОО «Приволжский Дом знаний», 2007. - С.199-201. (0,15 пл.).
11. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А. Использование многоуровневых творческих заданий по физике в учебном процессе // Физика в системе современного образования (ФССО-07): материалы IX Международной конференции. - Санкт-Петербург: РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. - С. 127-130. (0,1 пл., авторских - 0,05 пл.).
12. Федина О.В., Беджанян М.А., Нечаева О.А. Применение магнитной жидкости в лабораторном физическом эксперименте // Физико-химические проблемы магнитных дисперсных наносиетем: сборник научных трудов Всероссийской научной конференции. - Ставрополь: СГУ,
2007. - С. 300-305. (0,31 пл., авторских-0,1 пл.).
13. Федина О.В., Беджанян М.А. Творческие задачи как средство повышения познавательной активности студентов младших курсов // Совершенствование техники, технологий, экономики в сервисе и методики обучения: сборник трудов 7-й межвузовской научно-практической конференции. - Ставрополь: СТИС, 2007. - Т.1. - С. 45-49. (0,1 пл., авторских -0,05 пл.).
14. Агибова И.М., Федина О.В., Беджанян М.А. Методика формирования исследовательских умений средствами лабораторного практикума // Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования: сборник трудов V Российской научно-методической конференции преподавателей вузов и учителей школ. - Екатеринбург: УГТУ - УПИ,
2008. - С.223-227. (0,25 пл., авторских - 0,1 пл.).
15. Федина О.В. Организация исследовательской деятельности студентов в лабораторном практикуме // Физическое образование: проблемы и перспективы развития: материалы 9-й Международной научно-методической конференции. - Москва: МПГУ, Рязань: РГУ им. С.А. Есенина, 2010. - 4.2. - С. 90-92. (0,19 пл.).
16. Федина О.В. Особенности методики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов на лабораторном практикуме // Современные проблемы гуманитарных и естественных наук: материалы пятой международной научно-практической конференции. - Москва: «Институт стратегических исследований», 2010. - С.183-187. (0,25 пл.).
17. Федина О.В., Беджанян М.А., Нечаева О.А. Магнитные коллоидные наносистемы в общем физическом практикуме // Университетская наука - региону: материалы 55-й научно-методической конференции. -Ставрополь: «Фабула», 2010. - 99-104с. (0,25 пл., авторских - 0,1 пл.).
18. Федина О.В. Миниисследования на лабораторном практикуме как средство формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов // Модернизация образования и науки в условиях глобализации: сборник научных статей по итогам Международной на-
учно-практической конференции. — Новокузнецк: «Next», НФ СПб ИВЭ-СЭП, 2011. - С.210-213. (0,14 п.л.).
19. Диканский Ю.И., Вронская В.И., Беджанян М.А., Федина О.В. Электричество и магнетизм. Практикум. Ставрополь: СГУ. - 2005. — 126с. (7,5 п.л., авторских - 1,8 п.л.).
20. Беджанян М.А., Федина О.В. Электричество и магнетизм: Методические рекомендации. Ставрополь: СГУ. - 2007. - 59с. (3,5 п.л., авторских- 1,8 п.л.).
Подписано в печать 12.05.11 Формат 60x84 l/i6 Усл.печ.л. 1,51 Уч.-изд.л. 0,93 Бумага офсетная_Тираж 100 экз._Заказ 478_
Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1.
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Федина, Ольга Викторовна, 2011 год
Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики.
1.1. Исследовательская деятельность как необходимое условие формирования исследовательских компетенций студента-физика.
1.2. Соотношение репродуктивных и продуктивных познавательных процессов при формировании исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума.
1.3. Проблема формирования исследовательских компетенций при проведении лабораторного практикума.
Глава 2. Средства и методика формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики.
2.1. Роль экспериментальных творческих заданий в организации миниисследований в рамках лабораторного практикума.
2.2 Экспериментальные творческие задания к лабораторному практикуму «Электричество и магнетизм».
2.3 Особенности методики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума.
Глава 3. Экспериментальное исследование результатов эффективности формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по общей физике.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики"
Актуальность исследования. Социально-экономические изменения, связанные с переходом российской экономики от сырьевой к интеллектуальной, вызвали необходимость формирования новых центров разработки передовых технологий, создания инновационных предприятий, развития фундаментальной и прикладной науки. Это требует «духа новаторства во всех сферах общественной жизни, создания рынка идей, изобретений, открытий, новых технологий» [109] и оказывает влияние на систему образования.
Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования [87] требует готовить бакалавра-физика к решению задач научно-исследовательской деятельности на основе информационно-знаниевой модели высшего профессионального образования. Однако подписание Россией в сентябре 2003 года Болонской декларации обусловило переход к компетентностному подходу в образовании, что нашло свое отражение в Федеральном государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования [148], который усиливает требование подготовки бакалавра-физика к научно-исследовательский деятельности, вычленяя общекультурные и профессиональные компетенции. Выполнение этой задачи требует вовлечения студентов в исследовательскую деятельность, психологические особенности которой отражены в работах A.B. Брушлинского, JI.C. Выготского, В.А. Крутецкого, Ю.Н. Кулюткина, Я.А. Пономарева, C.JT. Рубинштейна, J1.M. Фридмана и др.
A.B. Усовой, A.A. Бобровым, Л.Д. Шабашовой, О.П. Бажора, Л.Б. Гас-паровой, Н.И. Мокрицкой, Е.И. Барчук, А.Н. Кулевым, С.Ф. Борисовым и другими учеными предложены методики формирования исследовательских умений в рамках лабораторного практикума.
Ряд работ посвящен методике организации учебно-исследовательской деятельности при проведении лабораторных работ как форме квазипрофессиональной деятельности (А.Е. Айзенцон, JI.B. Масленникова и др.), в том числе с использованием «нестандартных» материалов и деталей (A.B. Ельцов, А.И. Бугаев, В.Г. Разумовский, Л.И. Анциферов и др.).
И.А. Мамаевой, Ю.В. Леоновым, Л.Т. Прищепой, Ю.В. Беховых, Л.А. Беховых, A.A. Левиным, Т.Г. Вагановой, Е.А. Семенюк и другими исследователями изучено повышение познавательной активности и развитие творческих способностей студентов в рамках практикума.
Использование информационных технологий при проведении лабораторных работ рассмотрено в исследованиях В.В. Ларионова, Г.В. Ерофеевой, А.Е. Айзенцона, C.B. Рожкова, И.В. Александрова, С.А. Шатохина, Е.В. Трофимовой, A.M. Агальцова, А.Н. Морозова, М.Б. Шапочкина, Ю.Б. Панкрашкина и др.
Несмотря на значительный интерес исследователей к формам организации и содержанию лабораторного практикума по физике, вопрос о реализации его на младших курсах изучен недостаточно. Исследование процесса обучения физике в высшей школе, анкетирование студентов и преподавателей ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» и Ставропольского института управления и собственный опыт педагогической деятельности позволили выявить противоречия между: потребностью в качественной подготовке студента-физика к решению задач научно-исследовательской деятельности и недооценкой возможностей формирования его исследовательских компетенций не только на старших курсах, но и на младших, в частности, в рамках лабораторного практикума по общей физике; потенциальными возможностями лабораторного практикума по общей физике и недостаточной разработанностью его содержания и методики для формирования исследовательских компетенций каждого студента-физика; необходимостью диагностики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков и неопределенностью их структурного состава.
Эти противоречия обусловили актуальность исследования, тема которого: «Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики».
Проблема исследования состоит в поиске ответа на вопросы: Каковы возможности лабораторного практикума по общей физике для формирования исследовательских компетенций студентов-физиков на младших курсах?
Каковы содержание, методика и средства лабораторного практикума по общей физике, способствующие формированию исследовательских компетенций у всех студентов-физиков младших курсов?
Какой должна быть диагностика сформированности исследовательских компетенций студента-физика?
Объект исследования - процесс подготовки бакалавров-физиков в образовательных учреждениях высшего профессионального образования.
Предмет исследования - содержание, методика и средства формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
Цель исследования состоит в обосновании, разработке и реализации содержания, методики и средств формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
Гипотеза исследования заключается в том, что исследовательские компетенции студентов-физиков целесообразно и возможно формировать уже на младших курсах в рамках лабораторного практикума по общей физике, а эффективность этого процесса повысится, если: в сочетании с традиционными лабораторными работами студенты будут выполнять миниисследования; при разработке содержания, средств и методики миниисследований в исследовательскую деятельность будут вовлечены не только лучшие, но и все студенты-физики младших курсов; для проведения диагностики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков будут выявлены их структурный состав и показатели сформированности; при вовлечении в исследовательскую деятельность каждого студента будут учтены уровни сформированности его исследовательских компетенций, интересы и профессиональные намерения.
В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования был поставлен для решения ряд задач.
1. Исследовать целесообразность и возможность формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
2. С целью формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов разработать и внедрить содержание, средства и методику миниисследований, проводимых в рамках лабораторного практикума по общей физике (в сочетании с традиционными лабораторными работами).
3. Выявить структурный состав и показатели сформированности исследовательских компетенций бакалавра-физика.
4. Для вовлечения в исследовательскую деятельность не только лучших, но и каждого студента разработать и внедрить методику учета уровней сформированности его исследовательских компетенций, интересов и профессиональных намерений.
5. Экспериментально проверить эффективность разработанных учебно-методических материалов и методики миниисследований, проводимых в рамках лабораторного практикума, в части формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: аналитико-синтетическое рассмотрение философской, психолого-педагогической, методической литературы, диссертационных работ, научных публикаций и нормативных документов, посвященных проблеме исследования; наблюдение, интервьюирование, анкетирование, обобщение положительного опыта преподавания; моделирование учебного процесса, абстрагирование; педагогический эксперимент; обработка результатов педагогического эксперимента методами математической статистики; метод реконструкции педагогического опыта; анализ и обобщение экспериментальной работы.
Теоретико-методологической базой исследования послужили: психолого-педагогические работы по теории деятельности (А.Н.Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.Ф. Талызина, В.А. Беликов, В.В. Краевский и др.); основные положения компетентностного подхода (И.А. Зимняя, Э.Ф. Зеер, В.В. Краевский, A.B. Хуторской, С.Е. Шишов, Л.К. Гейхман, В. Гутмахер, Д. Мертенс, Б. Оскарсон и др.); основные положения дифференцированного подхода в обучении (C.B. Бубликов, О.М. Дружинина, Е.Я. Голант, Н.В. Кочергина, Н.С. Пурышева, Ю.А. Сафонов и др.); основные положения системного подхода в обучении (В.Г. Афанасьев, В.П. Беспалько, Ф.Ф. Королев, В.И. Загвязинский, В.А. Сластенин, Т.А. Ильина); основные положения задачного подхода в обучении (Л.М. Фридман, Д.Н. Богоявленский, П.И. Пидкасистый и др.); достижения дидактики в области проблемно-эвристического обучения (И.Я. Лернер, В.И. Андреев, В. Оконь, М.И. Махмутов, М.Н. Скаткин, И.Е. Мураховский, A.M. Матюш-кин, Д. Дьюи и др.); достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике (В.А. Извозчиков, И.Я. Ланина, С.Е. Каменецкий, А.Е. Ай-зенцон, A.C. Кондратьев, Л.В. Масленникова, И.А. Мамаева, A.B. Ельцов, В.В. Ларионов, Г.В. Ерофеева, A.B. Усова, Н.С. Пурышева, Т.Н. Шамало и др.); концепция исследовательского обучения физике и технологии исследо-вательско ориентированного образования (Г.А. Бордовский, В.В, Майер, В.Г. Разумовский и др.).
База исследования - физико-математический факультет ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» (437 студентов направления «Физика»); Ставропольский институт управления (150 студентов специальностей рассмотрение философской, психолого-педагогической, методической литературы, диссертационных работ, научных публикаций и нормативных документов, посвященных проблеме исследования; наблюдение, интервьюирование, анкетирование, обобщение по «Автоматизированные системы обработки информации и управления» и «Информатика и вычислительная техника».
Основные этапы исследования: Первый этап (2000-2002 гг.) - сбор источниковой базы данных; разработка целей, задач и гипотезы исследования, выбор методик и составление плана исследования. Второй этап (20022006 гг.) - моделирование путей решения проблемы, разработка критериального аппарата и диагностики сформированности исследовательских компетенций; разработка, проверка и уточнение в ходе педагогического эксперимента содержания, средств и методики миниисследований, проводимых в рамках лабораторного практикума по физике. Третий этап (2006-2010гг.) -анализ и систематизация экспериментальных данных, обобщение и оформление результатов исследования.
Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов обеспечивается теоретической обоснованностью исходных положений и дополняющей друг друга совокупностью методов исследования, адекватных поставленным задачам, и подтверждается итогами проведенного педагогического эксперимента.
Научная новизна результатов исследования.
1. Обоснованы целесообразность и возможность формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике.
2. Предложена структурно-содержательная модель исследовательских компетенций как основы формирования профессиональных компетенций студента-физика.
3. Выявлены показатели и уровни сформированности исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
4. Разработаны содержание, средства и методика миниисследований, проводимых в лабораторном практикуме по общей физике, способствующие формированию исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов.
5. Разработана методика вовлечения в исследовательскую деятельность на лабораторных занятиях по физике не только лучших, но и каждого студента-физика с учетом уровней сформированности его исследовательских компетенций, интересов и профессиональных намерений.
Теоретическая значимость исследования определяется вкладом в теорию и методику обучения физике в высшей школе в части формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов за счет
- обоснования целесообразности и возможности формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов в рамках лабораторного практикума по общей физике;
- определения структуры исследовательских компетенций, формируемых в рамках лабораторного практикума по общей физике у студентов-физиков младших курсов, а также показателей и уровней их сформированности;
- определения системы требований к заданиям и методике их реализации, обеспечивающим вовлечение в исследовательскую деятельность на лабораторных занятиях по физике не только лучших, но и каждого студента-физика.
Практическая значимость исследования определяется разработкой и внедрением учебно-методического обеспечения миниисследований, проводимых студентами-физиками в рамках лабораторного практикума по общей физике, включающего:
- содержание и методику проведения работ исследовательского характера в лабораторном практикуме по общей физике;
- структурно-содержательную модель исследовательских компетенций как основы формирования профессиональных компетенций студента-физика;
- диагностические материалы для определения показателей и уровней сформированности исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов;
- учебно-методические пособия «Электричество и магнетизм. Практикум» и «Электричество и магнетизм. Методические рекомендации по выполнению заданий для самостоятельной контролируемой работы студентов».
Применение разработанных учебно-методических материалов позволяет существенно увеличить возможности формирования исследовательских компетенций студентов путем расширения тематики заданий лабораторного практикума по физике и других общенаучных и общепрофессиональных учебных дисциплин.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Исследовательские компетенции студентов-физиков как особое свойство личности, представляющее собой сбалансированное сочетание способности выполнять с использованием физических методов разнонаправленную исследовательскую работу и устойчивую мотивацию к самостоятельному проведению физических исследований, целесообразно и возможно формировать уже на младших курсах в рамках лабораторного практикума по общей физике путем включения в него, наряду с традиционными физическими лабораторными работами, разнонаправленных миниисследований.
2. Базируя средства и методику выполнения учебно-исследовательских заданий лабораторных работ на программных вопросах, явлениях и законах курса общей физики, их средства и содержание целесообразно и возможно обогащать различной тематикой и направленностью:
- с использованием «нестандартных» материалов, например, магнитной жидкости;
- с биологическим, химическим или иным «нефизическим» содержанием;
- с применением научных экспериментальных установок;
- с постановкой задач конструирования и изготовления фрагментов экспериментальных установок;
- с постановкой задач, составляющих тематическое единство с учебно-исследовательской и научно-исследовательской работой, выполняемой студентами-физиками старших курсов;
- с использованием информационных технологий.
3. Исходя из личностно ориентированного подхода, в учебно-исследовательскую деятельность, формирующую исследовательские компетенции обучаемых, целесообразно и возможно вовлекать не только лучших, но и каждого студента-физика младших курсов на основе индивидуальной диагностики уровней сформированности различных исследовательских компетенций: планово-организационных, диагностическо-прогностических, изо-бретательско-рационализаторских, опытно-измерительных, расчетно-вычислительных, результативно-оценочных, психологических.
4. Дидактические средства и методика миниисследований при проведении лабораторных работ должны опираться на:
- различные начальные уровни сложности формулировок творческих заданий, с учетом сформированности исследовательских компетенций каждого студента-физика младших курсов, выявленной в процессе диагностики;
- применение преподавателем многоуровневых формулировок творческого задания (каждая последующая формулировка - упрощенный вариант предыдущей, но не утративший элемент творчества) или «карточек помощи» (подсказок), поэтапно упрощающих задание в процессе его выполнения, для оперативного реагирования на текущие изменения уровней сформированности исследовательских компетенций обучаемых.
5. Основными показателями сформированности исследовательских компетенций выступают: позитивная мотивация к исследовательской деятельности; устойчивый интерес к работе с источниками научной информации; активность при поиске и решении исследовательских проблем; осознанное и рациональное выполнение этапов исследовательской деятельности; грамотный анализ результатов исследования; обоснованное определение места и значения полученного результата; грамотное и логичное представление и защита полученных результатов; устойчивое стремление связать будущую профессию с исследовательской деятельностью.
6. Критерием выделенных уровней сформированности исследовательских компетенций (низкий, средний, высокий) является степень самостоятельности выполнения диагностических заданий.
Структура диссертации. Общий объем диссертационного исследования -233 страницы. Диссертация включает введение, три главы, заключение, список литературы (171 наименование), 7 приложений, 27 рисунков и 15 таблиц.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
Выводы по третьей главе
Эмпирическое исследование позволило проверить эффективность разработанной методики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов и технологии ее реализации в учебно-воспитательном процессе университета. Полученные результаты позволяют заключить, что формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума с использованием методики, сочетающей миниисследования с репродуктивными методами, является достаточно эффективным.
Результаты экспериментального обучения остаются стабильными в течение ряда лет, что подтверждает гипотезу нашего исследования.
В ходе педагогического эксперимента выявлена возможность переноса разработанной системы формирования исследовательских компетенций на подготовку студентов других специальностей, а также возможность частичного использования разработанных материалов в рамках традиционной системы высшего профессионального образования.
Проведенный педагогический эксперимент подтвердил эффективность разработанной методики формирования исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении сформулируем основные результаты и выводы диссертационной работы.
Исследовательские компетенции студентов-физиков младших курсов как особое свойство личности, представляющее сбалансированное сочетание устойчивой мотивации к проведению физических исследований и способности выполнять с использованием физических методов научно-исследовательскую работу, целесообразно и возможно формировать, используя миниисследования в рамках лабораторного практикума по общей физике. Организация таких минииследований повышает уровень сформированности исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов и подготавливает их к самостоятельной исследовательской работе на старших курсах университета. Как следствие, это повышает уровень сформированности исследовательских компетенций выпускников вуза.
Разработанная новая методика (или ее новое техническое решение) проведения работ практикума («Доменная структура ферромагнетика», «Изучение электростатической индукции», «Определение удельного заряда электрона различными методами», «Изучение магнитных полей», «Изучение электропроводности жидкости» и др.) позволяет высвободить время для исследовательской деятельности студентов в рамках лабораторного практикума.
Для миниисследований разработаны и апробированы экспериментальные установки, подобраны необходимые материалы и сопутствующее методическое обеспечение, представленные в учебно-методическом пособии «Электричество и магнетизм. Методические рекомендации по выполнению заданий для самостоятельной контролируемой работы студентов». В основу заданий для миниисследований положено содержание как известных, так и разработанных нами опытов, в том числе с применением современных материалов, таких, например, как магнитная жидкость.
Методика организации миниисследований в рамках лабораторного практикума предусматривает решение заданий, начиная от более сложного. В случае затруднений студент переходит к более простым его формулировкам, не утратившим элемент творчества, или использует «карточки помощи», глубина и полнота творческих подсказок в которых обоснована результатом сопутствующей диагностики. Методика обеспечивает повышение уровня сформированности широкого спектра исследовательских компетенций, в том числе наиболее трудно формируемых.
Разработанные методика и дидактические средства позволяют вовлекать в миниисследования не только наиболее успевающих и увлеченных студентов, но и всех остальных, что позволило в той или иной степени привить всем студентам положительную мотивацию к планированию и постановке физических экспериментов и повысить уровень сформированности компетенций.
Выявлены структурный состав исследовательских компетенций бакалавра-физика и показатели их сформированности: позитивная мотивация к исследовательской деятельности; устойчивый интерес к работе с источниками научной информации; активность при поиске и решении исследовательских проблем; осознанное и рациональное выполнение этапов исследовательской деятельности; грамотный анализ результатов исследования; обоснованное определение места и значения полученного результата; грамотное и логичное представление и защита полученных результатов; устойчивое стремление связать будущую профессию с исследовательской деятельностью. Выявленный структурный состав и показатели исследовательских компетенций позволили разработать диагностику процесса их формирования у студентов-физиков.
Проведенный педагогический эксперимент (2000-2010 гг.) подтвердил выдвинутую гипотезу. Полученные результаты позволяют заключить, что организация миниисследований в сочетании с репродуктивными методами в рамках лабораторного практикума по физике способствует эффективному формированию исследовательских компетенций студентов-физиков младших курсов и, как следствие, становлению бакалавро-физиков, что в полной мере соответствует современной идеологии высшего профессионального образования.
Методика внедрена в учебный процесс ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет», а также (частично) в учебный процесс Ставропольского института управления.
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Федина, Ольга Викторовна, Рязань
1. Агибова И.М. Подготовка преподавателя физики в университете: Монография. Ставрополь: СГУ, 2003. 268 с.
2. Айзенцон А.Е. Многоаспектный целостный подход при развивающем обучении физике в системе высшего военного образования: Авто-реф. дисс.д-ра педагогических наук: 13.00.02. Москва, 1999. 32с.
3. Алексеев Н.И. Личностно-ориентированное обучение в школе. Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. 332с.
4. Алексеев H.A. Педагогические основы проектирования личност-но-ориентированного обучения: Автореф. дисс.д-ра педагогических наук: 13.00.01. Екатеринбург, 1997. 42с.
5. Андреев В.И. Эвристическое программирование учебно-исследовательской деятельности: Метод, пособие. М.: Высш. школа, 1981. 240с.
6. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6-7 классах. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1974. 127с.
7. Архангельский С.И. Лекции по теории в высшей школе. М.: Высшая школа, 1974. 385с.
8. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерности, основы и методы. М.: Высшая школа, 1980. 368с.
9. Ащепков В.Т. Теоретические основы и прикладные аспекты профессиональной адаптации преподавателей высшей школы: Автореф. дисс.д-ра. педагогических наук: 13.00.08. Майкоп, 1997. 34с.
10. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект. М.: Педагогика, 1990. 184с.
11. Бегинин E.H., Дмитриев Б.С. и др. Университетский физический практикум — новый подход // Физика в системе современного образования (ФССО-ОЗ): труды седьмой Международной конференции: сб. ст. СПб.: РГГТУ им. А.И. Герцена, 2003. Т.1. 199с.
12. Безрукова B.C. Словарь нового педагогического мышления. Екатеринбург: Альтернативная педагогика, 1996. 94с.
13. Бережнова Е.В. Профессиональная компетентность как критерий качества подготовки будущих учителей // Компетенции в образовании: опыт проектирования: сб. науч. тр. М.: Научно-внедренческое предприятие «ИНЭК», 2007. 327с.
14. Богомолова Н.В. Экспериментальные творческие задачи как средство повышения у учащихся осознанности знаний по химии: Дисс. канд. педагогических наук: 13.00.02. Москва, 1997. 126с.
15. Большая советская энциклопедия. 3-е издание / Под ред. A.M. Прохорова. М.: Советская энциклопедия, 1976. Т.1. 456 с.
16. Большой психологический словарь / Под ред. Б. Г. Мещерякова, В. П. Зинченко. СПб.: Прайм-ЕВРОЗНАК; М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003. 672с.
17. Бухвалов В.А. Развитие учащихся в процессе творчества и сотрудничества. М.: Центр «Педагогический поиск», 2000. 144с.
18. Ваганова Т.Г. Модульно-компетентностное обучение физике студентов младших курсов технических университетов: Дисс. канд. педагогических наук: 13.00.02 Москва, 2007. 201с.
19. Ваганова Т.Г., Семенюк Е.А. Творческие лабораторные работы по физике в техническом вузе // Физика в системе современного образования (ФССО-ОЗ): труды седьмой Международной конференции: сб. ст. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. Т.2. 229 с.
20. Виноградова JI.B. Развитие мышления учащихся при обучении математике: учебное пособие по спецсеминару. Петрозаводск: Карелия, 1989. 174с.
21. Вишнякова С.М. Профессиональное образование: Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика. М.: НМЦ СПО, 1999. 538с.
22. Воробьев В.В. Поисково-исследовательские задачи по алгебре и геометрии как средство развития творческого мышления учащихся математических классов: Дисс. канд. педагогических наук: 13.00.02. Омск, 2005. 255с.
23. Гараева Е.А. Исследовательские задачи как средство развития образовательной мотивации старшеклассников: Дисс. канд. педагогических наук: 13.00.01.Оренбург, 2007. 216с.
24. Гаспарова Л.Б. Педагогические технологии проведения лабораторного практикума в системе подготовки инженеров: Дисс. канд. педагогических наук: 13.00.08. Самара, 2005. 196с.
25. Гин A.A. Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителя. М.: Вита. пресс., 1999. 88с.
26. Гуревич С.Ю. Тенденции развития физического практикума в ВУЗах // Физическое образование в вузах. Москва. 1997. Т.З. № 3. С.22-23.
27. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. М.: Директ-Медиа, 2008. 843с.
28. Демченкова Н. А. Основные принципы построения системы проблемно-поисковых задач в курсе методики преподавания математики // Гуманитаризация математического образования в школе и вузе. Саранск. — 2002. Вып. 1. С. 191-195.
29. Дидактические основы профессионально-педагогической подготовки студентов-физиков / Иродова И.А. и др.. Ярославль: ЯЛТУ им. К.Д. Ушинского, 2004. 278с.
30. Диканский Ю.И., Беджанян М.А., Закинян А.Р. Способ определения размеров немагнитных дисперсных частиц с помощью магнитной жидкости. Патент на изобретение № 2310185, Россия, 2006.
31. Догадин Н.Г. Усиление роли лабораторного практикума в теоретической подготовке студентов // Физика в системе современного образования (ФССО-ОЗ): труды седьмой Международной конференции: сб. ст. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. Т. 1. 199 с.
32. Дядиченко Е.А. Дифференцированное обучение в системе лично-стно ориентированного образования // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Общественные науки. -2000. № 1. С.105-108.
33. Ельцов A.B. Интегративный подход как теоретическая основа осуществления школьного физического эксперимента: Дисс. . доктора педагогических наук: 13.00.02. Рязань, 2007 342с.
34. Ермолаев О.Ю. Математическая статистика для психологов. 2-е изд. испр. М.: МПСИ, Флинта, 2003. 336с.
35. Ерофеева Г. В. Обучение физике в техническом университете на основе применения информационных технологий: Дисс. . доктора педагогических наук: 13.00.02. Томск, 2005. 337 с.
36. Закинян А.Р. Деформация микрокапель магниточувствительной эмульсии в магнитном и электрическом полях // Коллоидный журнал — 2006. Т. 68. №2. С. 161-165.
37. Закинян А.Р. К вопросу о влиянии объемного заряда на электрокинетические свойства высокодисперсного коллоида вблизи электрода // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2005. № 3. С.25 - 27.
38. Закинян А.Р. К механизму электропроводности магнитной жидкости с графитовым наполнителем // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. — 2004. № 3. С. 52 55.
39. Зарецкий В.К., Холмогорова А.Б. Смысловая регуляция в решении творческих задач // Исследование проблем психологии творчества. М.: Наука.- 1983. С. 62-100.
40. Зейгарник Б.В. Теории личности в зарубежной психологии. М.:
41. Издательство Московского университета, 1982. 128с.
42. Зимняя И.А., Шашенкова Е.А. Исследовательская работа как специфический вид человеческой деятельности. Ижевск: УГУ, 2001. 103с.
43. Зимняя И.А. Компетентностный подход. Каково его место в системе современных подходов к проблемам образования (теоретико-методологический аспект) // Высшее образование сегодня 2006. № 8. С. 2026.
44. Зимняя И. А. Общая культура и социально-профессиональная компетентность человека Электронный ресурс. URL: http://www.eidos.ru/journal/2006/0504.htm (дата обращения 20.06.2010)
45. Зимняя И.А. Педагогическая психология. Учеб. для студентов вузов. М.: Логос, 2007. 383с.
46. Зиновьев С.И. Учебный процесс в советской высшей школе. Пособие для преподавателей вузов. М.: Высшая школа, 1975. 314с.
47. Иванов Д. А. О ключевых компетенциях и компетентностном подходе в образовании // Школьные технологии. Научно-практический журнал.- 2007. №5. С. 51-62.
48. Игошев И.А. Формирование и развитие исследовательских навыков и умений у учащихся в процессе обучения физике // Вопросы методики и психологии формирования физических понятий. Челябинск. 1970. Вып.1. С.84-94.
49. Использование газоразрядной трубки для определения удельного заряда электрона / Ю.И. Диканский и др. // Физика в системе инженерного образования России: тезисы докладов 3-й научно-методической школы-семинара. М.: АТОМПОЛИГРАФСЕРВИС, 2004. 203с.
50. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Физический практикум // Физика в школе. 1989. №5. С. 158 - 160.
51. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1977. 679с.
52. Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. Кн. Для учителя. 3-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1987. 336с.
53. Калягин Ю.М. Профильная дифференциация обучения биологии // Биология в школе. 1990. № 4. С.20-21.
54. Кириллова Е.Ю. О способе организации дифференцированного обучения на основе анализа внутренней позиции учащихся // Новые исследования в педагогике. 1973. №8. С. 21-29.
55. Копылова О.С., Закинян Р.Г., Диканский Ю.И. Особенности движения капли магнитной жидкости в магнитном поле // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2006. № 2. С. 50-54.
56. Копылова О.С. Особенности движения капли магнитной жидкости в постоянном и переменном магнитном полях // Сборник тезисов 11-й Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург: изд-во АСФ Россия, 2005. 325с.
57. Кортнев К.П., Шушарина H.H. Сочетание в обучении решения задач и лабораторного практикума // Современные методы физикоматематических наук: труды международной конференции: сб.ст. Орел: ОГУ, 2006. Т.З. 366 с.
58. Крахоткина В.К. Учебно-исследовательская работа студентов по методике преподавания физики как средство совершенствования профессиональной подготовки учителя физики: Автореф. дисс. канд. педагогических наук: 13.00.02 Москва, 1985. 16с.
59. Кудрявцев Т.В. Некоторые психолого-дидактические вопросы проблемного обучения // Советская педагогика. 1967. № 8. С. 61-72.
60. Кудрявцев В.Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. М: Знание, 1991. 80с.
61. Кулев А.Н., Борисов C.B. Роль и место лабораторного практикума в современном курсе общей физики // Физическое образование в вузах. -2000. Т.6. № 4. С. 29-33.
62. Кулюткин Ю.К. Эвристические методы в структуре решений. М.: Педагогика, 1970. 232с.
63. Куникин С.А. Об электрооптическом эффекте в магнитной эмульсии // Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2007»: сб. ст. Москва, 2007. С.56-57.
64. Кучугурова Н. Д. Профессионально-методическая подготовка учителя математики: Дисс.доктора педагогических наук: 13.00.08. Ярославль, 2002. 39с.
65. Лазарев B.C. Принципы и процедуры определения требований к результатам инновационного образования на основе компетентностного подхода. Методические рекомендации. М., 2006. 63с.
66. Ланда Л.Н. Умение думать. Как ему учить? М.: Знание, 1975. 64с.
67. Ларионов В.В. Проблемно-ориентированная система обучения физике студентов в технических университетах: Дисс.доктора педагогических наук: 13.00.02. Москва, 2008. 361с.
68. Ларькина Е.В. Методика формирования элементов исследовательской деятельности учащихся основной школы на уроках геометрии: Ав-тореф. дисс. канд. педагогических наук: 13.00.02. Москва, 1996. 368с.
69. Леонтович A.B., Монахов Д.Л. Опыт организации исследовательской деятельности учащихся в образовательном учреждении // Внешкольник. 1997. №3. С 7-10.
70. Лернер И .Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981. 186с.
71. Ляпунов A.A. О некоторых общих вопросах кибернетики // Проблемы кибернетики. М.: Физматгиз. 1958. Вып. 1. С. 5-22.
72. Малафеев Р. И. Проблемное обучение физике в средней школе: Из опыта работы. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980. 127с.
73. Малафеев Р.И. Творческие задания по физике в VI VII классах. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1971. 88с.
74. Мамаева И.А. Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе: Дисс.доктора педагогических наук: 13.00.02. Москва, 2006. 524с.
75. Масленникова JI.B. Взаимосвязь фундаментальности и профессиональной направленности в подготовке по физике студентов инженерных вузов: Дисс.доктора педагогических наук: 13.00.02. Саранск, 2001 398с.
76. Матюшкин A.M. Мышление, обучение, творчество: Монография для философов, психологов, педагогов. М., 2003. 720с.
77. Матюшкин A.M. Психологические основы проблемного и программированного обучения // Проблемное и программированное обучение. Москва. 1973.С. 12-15.
78. Метод активизации индивидуальной работы на лабораторно-практических занятиях по физике / B.C. Звонов и др. // Физика в системе современного образования (ФССО-01): тез. докл. конф. Ярославль: ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2001. 200с.
79. Методические указания к лабораторным работам по электричеству и магнетизму / Р.Н Ляхова и др.. Ставрополь: Ставропольский сельскохозяйственный институт, 1976. 88с.
80. Министерство Образования Российской Федерации. Москва 2000. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление 510400 Физика. Степень бакалавр физики. 17.03.2000. Номер гос. регистрации 176 ен/бак.
81. Мустафаев С.Т. Реализация исследовательского подхода при обучении физике: Дис.кандидата педагогических наук: 13.00.02. Баку, 1988. 196с.
82. Немов Р.С. Психология: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений: В 3 кн. Психодиагностика. Введение в научное психологическое исследование с элементами математической статистики. М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 1999. Кн.З. 640с.
83. Ожегов С.И. Словарь русского языка. М., 1953. 848с.
84. Образование в эпоху новых информационных технологий (методические аспекты) / Т.П. Воронина и др.. М.: «Информатик», 1995. 220с.
85. Общий физический практикум в курсе общей физики / И.В. Ми-тин и др. // Физика в системе современного образования (ФССО-07). Материалы IX Международной конференции: сб.ст. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. Т.1. 504с.
86. Оконь В. Основы проблемного обучения. М.: Просвещение, 1968.223с.
87. Окунев A.A. Спасибо за урок, дети. О развитии творческих способностей учащихся: Кн. Для учителя: Из опыта работы. М.: Просвещение, 1988. 128с.
88. Основы методики преподавания физики в средней школе / Под ред. A.B. Перышкина и др. М.: Просвещение, 1984. 398с.
89. Ольгин О. Опыты без взрывов. 4-е изд. М.: Химия, 1995. 176 с.
90. Осипова И.А. Совершенствование профессиональной подготовки преподавателей физики на основе комплексного общефизического лабораторного практикума по волновой оптике: Дис. кандидата педагогических наук: 13.00.08. Тамбов, 2001. 164с.
91. Основы андрогогики: Учеб. Пособие для студ. высш. пед учеб. Заведений / И.А. Колесникова и др.. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 240с.
92. Оспенникова Е.В. Развитие самостоятельности учащихся при изучении школьного курса физики в условиях обновления информационной культуры общества: Дисс. доктора педагогических наук: 13.00.02. Пермь, 2003.751с.
93. Охтеменко О.В. Исследовательские задания как средство формирования познавательного интереса и развития математического мышления учащихся на уроках английского в основной школе: Дис.кандидата педагогических наук: 13.00.02. Москва, 2002. 164с.
94. Панченко В.В., Стремоусов В.И. Лабораторный физический практикум в системе подготовки преподавателя физики // Единство теоретической и практической подготовки учителей математики и физики в условиях реформы школы. Волгоград: ВГПИ. 1987. С. 124-128.
95. Педагогика и психология высшей школы. Учебное пособие М.В. Буланова-Топоркова и др.. Ростов н /Д: Феникс, 2002. 324с.
96. Педагогический энциклопедический словарь / Гл. ред. Б.М. Бим-Бад. М.: Большая Российская энциклопедия, 2002. 528с.
97. Плотникова Н.И. Общеучебные компетенции в структуре дистанционного курса на английском языке // Компетенции в образовании: опыт проектирования: сб. науч. тр. М.: Научно-внедренческое предприятие «ИНЭК», 2007. 354с.
98. Поволяева М.Н. Социально-психологические аспекты готовности педагога к взаимодействию с учащимися // Методист. Москва. 2003. № 2. С 21-22.
99. Пойа Д. Как решать задачу? М.: Учпедгиз, 1959. 208с.
100. Пономарев Я.А. Психология творчества и педагогика. М.: Педагогика, 1976. 280с.
101. Попко Ю.М., Князева Л.А. Руководство к практикуму по физике. М.: Учпедгиз, 1959. 444с.
102. Послание Президента Федеральному Собранию Российской Федерации. Первое обращение Дмитрия Медведева к российскому парламенту. URL: http://www.polit.rU/dossie/2008/l l/05/poslanie.html (дата обращения 13.07.2010)
103. Постановка лабораторного практикума на кафедре физики АГАУ / Ю.В. Беховых и др. // Совещание заведующих кафедрами физики технических ВУЗов России: тез. докл. конф. Москва: АВИАИЗДАТ, 2006. 320с.
104. Практикум по общей физике / В.Ф. Ноздрев и др.. М.: Просвещение, 1971. 311с.
105. Психологический словарь / В.В. Давыдов и др.. М.: Педагогика, 1983. 447с.
106. Раченко И.П. Методика обучения студентов (анкеты, вопросники, тестовые карты и методические указания). Пятигорск: ПГПИИЯ, 1986. 39с.
107. Раев А. И. Управление умственной деятельностью младшего школьника. JL: ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1976. 134с.
108. Разумовский В.Г. Творческие задачи по физике в средней школе. Москва: Просвещение, 1966. 156с.
109. Рогановский Н.М. Методика преподавания математики в средней школе. Минск: Высшая школа, 1990. 263с.
110. Роль физического практикума в техническом вузе / Н.Ю. Евсико-ва и др. // Совещание заведующих кафедрами физики технических ВУЗов России: тез. докл. конф. М.: АВИАИЗДАТ, 2006. 320 с.
111. Российская педагогическая энциклопедия. В 2-х томах / Гл. ред. В.В. Давыдов. М.: Большая российская энциклопедия, 1993. Т. I (A-JI). 608с.
112. Российская педагогическая энциклопедия. В 2-х томах / Гл. ред. В.В. Давыдов. М.: Большая российская энциклопедия, 1999. Т.2. (М-Я). 672 с.
113. Рублев Ю.В., Куценко А.Н., Кортнев A.B. Практикум по электричеству с элементами программированного обучения. М.: Высш. школа, 1971.312с.
114. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Гольдин JI.JI. и др.. М.: Наука, 1983. 688с.
115. Руководство к лабораторным занятиям по физике / JI.JI. Голдин и др.. М.: Наука, 1973. 688с.
116. Русских Г.А. Подготовка учителя к проектированию адаптивной образовательной среды ученика: пособие для учителя. М.: Ладога — 100, 2002. 298с.
117. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1970. II том. 508с.
118. Савенков А. Одаренные дети и творческие люди: особенности психического развития // Школьный психолог. Москва, 2004. № 30. С. 15.
119. Самойлов Е.А. Компетентностно ориентированное образование: социально-экономические, философские и психологические основания: Монография. Самара: Изд-во СГПУ, 2006. 160с.
120. Сахарова Н. С. Категории «компетентность» и «компетенция» в современной образовательной парадигме // Вестник ОГУ. Оренбург, 1999. № 3. С. 51-58.
121. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Концепция физического практикума для вариативной системы образования // Физическое образование в вузах. Москва, 1998. Т.4. №4. С. 137-143.
122. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Опыт экспериментально-теоретических занятий и проблема высокого качества фундаментального образования // Физическое образование в вузах. Москва, 1998. Т.4. №4. С.30-35.
123. Семенов И.Н., Степанов С.Ю. Рефлексия в организации творческого мышления и саморазвития личности // Вопросы психологии. Москва, 1983. №2. С. 35 -43.
124. Семенов Ю.И. Труд Ш.-В. Лангруа и Ш. Сеньобоса «Введение в изучение истории» и современная историческая наука // Введение в изучение истории. М.: Изд-во Гос. публич. истор. библ. России, 2004. С. 3-36.
125. Сериков В.В. Личностно-ориентированное образование // Педагогика. Москва, 1994. № 5. С. 16-21.
126. Сериков В.В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педагогических систем. М.: Логос, 1999. 272с.
127. Скаткин М. Н. О путях повышения эффективности обучения в связи с переходом школы на новые программы. М.: Знание, 1971. 56с.
128. Скроботова Т.И. Совершенствование учебного физического эксперимента на базе магнитных жидкостей: Дисс.канд. пед. наук: 13.00.02. Москва, 1987. 207с.
129. Скроботова Т.И., Власенко И.А. Руководство для самостоятельной работы по физике студентов технических специальностей. Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. 92с.
130. Скроботова Т.В. Магнитные жидкости в совершенствовании физического эксперимента переходного этапа «школа-вуз»: Монография. Ставрополь: СГСХА., 2000. 195с.
131. Скроботова Т.В. Практикум по физическому эксперименту для студентов специальности «Профессиональное обучение». Ставрополь: АГРУС, 2005. 204 с.
132. Словарь иностранных слов. 13-е изд., стереотип. М.: Рус. яз., 1986. 608с.
133. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности: учеб. пособие для студ. выс. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 304с.
134. Ставринова H.H. Система формирования готовности будущих педагогов к исследовательской деятельности: Дис.доктора пед. наук: 13.00.08. Сургут, 2006. 356с.
135. Телеснин Р.В., Яковлев В.Ф. Курс физики. Электричество. 2-е издание, переработанное. Учебное пособие для физико-математических факультетов педагогических институтов. М.: Просвещение, 1969. 488с.
136. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Под ред. С.Е. Каменец-кого, Н.С. Пурышевой. -М.: Издательский центр «Академия», 2000. 368с.
137. Усова A.B., Тулькибаева H.H. Практикум по решению физических задач: учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. М.: Просвещение, 1992. 208с.
138. Усова A.B. Формирование обобщенных умений и навыков // Народное образование, 1974. № 4. 135с.
139. Физический практикум. Электричество и оптика / В.И. Ивероно-ва и др.. М.: Наука, 1968. 816с.
140. Фридман JI.M. Логико-психологический анализ школьных учебных задач. М., 1977.208с.
141. Халин К.А. Особенности электрофизических свойств магнитных жидкостей с немагнитным наполнителем // Двенадцатая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-12): тезисы докладов. Новосибирск, 2006. С. 420-421.
142. Хуторской A.B. Ключевые компетенции и образовательные стандарты Электронный ресурс. // Интернет-журнал "Эйдос". 2002. 23 апреля. URL: http://www.eidos.ru/journal/2002/0423.htm. (дата обращения: 13.04.2010).
143. Хуторской A.B. Ключевые компетенции как компонент личност-но-ориентированной парадигмы образования // Народное образование. -Москва, 2003. № 2. С. 58-64.
144. Чернилевский Д.В. Дидактические технологии в высшей школе: учебное пособие для вузов. М: Юнити Дана, 2002. 437с.
145. Шашенкова Е. А. Задача как средство обучения исследовательской деятельности студентов колледжа: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.01. Москва, 2001. 147с.
146. Шелонцев В.А., Ждан H.A., Малашенко Н.Г. Развитие творческого мышления учащихся при решении качественных химических задач: учебное пособие. Омск, 1994. 64с.
147. Шишов B.C., Кальней В.А. Школа: мониторинг качества образования. М.: Педагогическое общество России, 2000. 320с.
148. Шишов С.Е. Понятие компетенции в контексте качества образования // Стандарты и мониторинг в образовании. Москва, 1999. № 2. С. 2730.
149. Эсаулов А.Д. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов: научно-методическое пособие. М.: Высш. школа. 1982. 223с.
150. Ягодовский К.П. Исследовательский метод в школьном обучении. M.-JL: Гос. издат, 1929. 167с.
151. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. М.: Сентябрь, 1996. 96с.
152. Якиманская И.С. Технология личностно-ориентированного образования. М.: Сентябрь, 2000. 176с.345с.
153. Яковлев К.П. Физический практикум. М.: Гостехиздат, 1949. Т.2.324с.
154. Baiby K.D. Methods of Social Research N-Y., London. 1982.
155. While R.W. Motivation reconsidered: The concept of competence. Psychological review. 1959. №66.
156. Hutmacher W. Key competencies for Europe//Report of the Symposium Berne, Switzezland 27-30 March, 1996. Council for Cultural Co-operation (CDCC) a //Secondary Education for Europe Strsburg. 1997.
157. Anderson L.W., Karthwohl,D.R. A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing: a Revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives. N.Y.,2001.
158. Bloom B.S. (ed.). Taxonomy of Educational Objectives. The Classification of Education Goals, by a Commetee of College and University Examiners. N.Y.; Toronto, 1956.
159. Knowlege, Skills, Abilities and Other Characteristic. Электронный ресурс. http://www.resumestogo.com/FederalKSAs.html (дата обращения 3.05.2010)
160. Teeter Т.A. Technical Knowlege, Skills and Abilities. Электронный ресурс., http://www.ualr.edu/~itreport/part5.htm (дата обращения 3.05.2010)1. Задание 1.
161. Первый уровень сложности: определите длину и массу медного провода, из которого изготовлена обмотка электромагнита, не разматывая ее.
162. Второй уровень сложности: определите длину и массу медного провода, из которого изготовлена обмотка электромагнита, не разматывая ее, располагая источником тока, вольтметром, амперметром и микрометром.
163. Измерьте линейный размер крупинки манки, используя микроскоп.1. Карточки помощи:
164. Определите цену деления окулярного микрометра одним из известных методов (например, с помощью дифракционной решетки); 2. Измерив, общий линейный размер нескольких периодических структур, разделите на их число.1. Задание 3.
165. Первый уровень сложности: определите величину неизвестного сопротивления, имея аккумулятор с неизвестным ЭДС и внутренним сопротивлением, амперметр, соединительные провода и известное сопротивление.
166. Первый уровень сложности: изготовьте модель анемометра, принцип действия которого основан на зависимости сопротивления металлического проводника от температуры.
167. Второй уровень сложности: изготовьте модель анемометра, принцип действия которого основан на зависимости сопротивления металлического проводника от температуры, используя источник тока и амперметр.
168. Первый уровень сложности: продумайте и соберите схему для измерения сопротивления методом мостика Уитстона, используя осциллограф в качестве индикатора нуля.
169. Шкала миллиамперметра имеет 100 делений, его внутреннее сопротивление 4,8 Ом. Подберите шунт для измерения токов в 1 А.1. Карточки помощи:
170. Зная максимальный ток, измеряемый амперметром и максимальный ток, который необходимо измерить, рассчитайте, во сколько раз изменится предел измерения.
171. Рассчитайте сопротивление шунта по формуле Rm = .п — 11. Задание 3.
172. Первый уровень сложности: получите на экране осциллографа вольт-амперную характеристику вакуумного диода.
173. Второй уровень сложности: получите на экране осциллографа вольт-амперную характеристику вакуумного диода, питая анодную цепь диода пульсирующим током от однополупериодного выпрямителя, собранного на двух полупроводниковых диодах.
174. Третий уровень сложности: определите температуру воздуха в аудитории, пользуясь мотком медной проволоки, измерителем иммитанса, льдом.
175. Первый уровень сложности: разработайте эксперимент и измерьте неизвестное сопротивление с помощью осциллографа.
176. Второй уровень сложности: разработайте эксперимент и измерьте неизвестное сопротивление с помощью осциллографа, используя метод замещений.
177. Изучить влияние внешнего магнитного поля, направленного вдоль тонкого слоя магнитной жидкости на поведение находящихся в ней микрокапельных агрегатов.1. Карточки помощи:
178. Проводя наблюдения с помощью микроскопа, из предложенных образцов магнитной жидкости выберите жидкость с микрокапельными агрегатами.
179. Поместите выбранный образец вместе с микроскопом в область однородного магнитного поля, создаваемого катушками Гельмгольца.
180. Пронаблюдайте изменение степени деформации микрокапельных агрегатов при увеличении напряженности внешнего магнитного поля и сделайте выводы.1. Задание 3.
181. Первый уровень сложности: докажите экспериментально, что полное сопротивление цепи переменного тока всегда больше активного сопротивления этой цепи 2 > Я, но меньше смешенного сопротивления г <Я + Х{1+ХС
182. Первый уровень сложности: определите неизвестное сопротивление, имея источник тока, магазин сопротивлений, ключ и вольтметр.
183. Второй уровень сложности: определите неизвестное сопротивление, имея источник тока, магазин сопротивлений, ключ и вольтметр. Используйте ключ для поочередного включения неизвестного сопротивления и магазина сопротивлений в схему.
184. Диагностическая карта уровня сформнрованности исследовательских компетенцийстудента-физика
185. Уровень сформированности исследовательских компетенций1. Планово-организационные
186. Владение методическими основами научно-исследовательской работы и научного моделирования (ИК 1.1)1
187. Владение опытом научно-библиографических работ, аннотирования, реферирования (ИК 1.2)7
188. Владение информационными технологиями формирования и обработки массивов данных исследований (ИК 1.3)
189. Знание действующих правил подготовки рукописей научных работ (ИК 1.4)2
190. Способность к самоорганизации (планирование, регулирование, контролирование своих действий) при выполнении научно-исследовательской деятельности (ИК 1.5)8
191. Профессионально ориентированное знание иностранного языка (ИК 1.6) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
192. Ориентирование в ситуации выбора с учетом собственных познавательных интересов (ИК 1.7) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
193. Способность к сотрудничеству при выполнении научно-исследовательской работы и обсуждению результатов исследовательской деятельности (РЖ 1.8) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
194. Диагностическо прогностически
195. Умение работать с научной информацией (литературой, компьютерными моделями, сетью Internet) (ИК 2.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
196. Способность к формулированию проблемы и сведению ее к задаче (Ж 2.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
197. Умение разрабатывать методики проведения эксперимента (Ж 2.3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
198. Умение подбирать оборудование и пользоваться инструкциями (Ж 2.4) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
199. Умение подбирать и подготавливать необходимые для эксперимента материалы (ИК 2.5) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
200. Способность к ближнему и дальнему внутри- и межсистемному переносу знаний и умений (ИК 2.6) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
201. Способность к мысленному эксперименту (ИК 2.7) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
202. Изобретательско-рационализаторские
203. Способность к совершенствованию эксперимента и модернизации экспериментальной установки (ИК 3.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
204. Способность к изготовлению фрагментов и сборке экспериментальной установки (ИК 3.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
205. Умение настраивать и устранять неисправности приборов (Ж 3.3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
206. Внимание к правилам техники безопасности (ИК 3.4) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 104. Опытно-измерительные
207. Способность к самостоятельному проведению эксперимента с использованием сложных установок и измерительных приборов (ИК 4.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
208. Способность к постановке независимых экспериментов для доказательства полученных результатов (ИК 4.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 105. Расчетно-вычыслительные
209. Способность к обработке и анализу полученных результатов (Ж 5.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
210. Умение использовать компьютерную технику при решении научно-исследовательских задач (РЖ 5.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
211. Навык расчета погрешностей измерений (ИК 5.3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 106. Резулыпатиено-оценочные
212. Умение обосновать результаты эксперимента (ИК 6.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
213. Умение представлять результаты исследования, вести дискуссии, оппонировать, консультировать (ИК 6.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
214. Способность к поиску альтернативного решения и выбору рационального (ИК 6.3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
215. Способность к оценке границ применимости (явлений, процессов, проявлений изучаемой закономерности, теорий) (ИК 6.4) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
216. Умение правильно оформлять доклады, рефераты, научные статьи и т.д. (ИК 6.5) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
217. Способность определить место и значение полученных ре- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10зультатов (ИК 6.6)
218. Способность к внедрению полученных результатов (ИК 6.7) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 107. Психологические
219. Знак и уровень мотивации к исследовательской деятельности (ИК 7.1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
220. Способность сосредоточить внимание на главном, не отвлекаясь на детали (ИК 7.2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
221. Способность к волевым усилиям по преодолению затруднительных ситуаций на пути достижения поставленных целей (ИК 7.3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
222. Эмоциональность восприятия успеха (ИК 7.4) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
223. Способность к преодолению неудач и переключению внимания на новые пути достижения поставленных целей (ИК 7.5) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
224. Дайте определение понятию «исследовательские компетенции бакалавра-физика».
225. Дайте определение понятию «учебно-исследовательская деятельность».
226. Хотели бы Вы заниматься исследовательской деятельностью на лабораторном практикуме?