Развитие технического мышления студентов ССУЗОВ в процессе обучения физике

Агеева, Маргарита Геннадьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Развитие технического мышления студентов ССУЗОВ в процессе обучения физике

Автореферат

Автор научной работы: Агеева, Маргарита Геннадьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Курск
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Развитие технического мышления студентов ССУЗОВ в процессе обучения физике"

На правах рукописи

АГЕЕВА Маргарита ГЕННАДЬЕВНА

РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ ССУЗОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре теоретической физики и методики преподавания физики физико-математического факультета Курского государственного университета

Научные руководители: доктор педагогических наук,

профессор

ПУРЫШЕВА Наталия Сергеевна

кандидат физико-математических наук, профессор

СОБОЛЕВ Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

ИСАЕВ Дмитрий Аркадьевич

кандидат педагогических наук КОДИКОВА Елена Сергеевна

Ведущая организация' Институт развития профессионального образования Федерального агентства по образованию

Защита состоится « 6_» февраля_ 2006 г. в 15 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119992, г. Москва, ГСП -2, ул. М. Пироговская, д. 29, ауд. № 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, г. Москва, ГСП-2, ул. М. Пироговская, д.1.

Автореферат разослан £^¿2005 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета "^ъС^Сл^ Н.В. Шаронова

Общая характеристика исследования

Актуальность исследования. Возрастание технического уровня производства требует от выпускника ссуза не только технической подготовки, необходимой для применения в конкретной области деятельности, но и достаточно серьезного фундаментального образования. Это означает, что у студента ссуза технического профиля должны быть сформированы глубокие знания ослов науки - физики, являющейся фундаментом научно-технического прогресса, и основой для изучения общетехнических и специальных дисциплин, тем более, что его последующая профессиональная деятельность связана с техникой и технологией производства и он должен четко и ясно понимать, как и где используются законы физики в объектах профессиональной деятельности.

Научить решению всех задач, встречающихся специалисту в его работе, невозможно, но важно выработать правильную концепцию мышления, развить его техническую составляющую, умение творчески подходить к решению поставленных задач.

Следовательно, будущий специалист - техник должен обладать объемом фундаментальных научных технических знаний и развитым техническим мышлением и на этой основе уметь самостоятельно решать задачи производственной деятельности в различных отраслях народного хозяйства.

Поэтому работа над развитием технического мышления студентов в процессе обучения физике в ссузе является необходимым условием совершенствования подготовки специалиста среднего звена.

Анализ результатов проведенного нами констатирующего эксперимента показал, что уровень развития технического мышления студентов ссузов низкий и специальная работа по формированию и развитию технического мышления в процессе обучения физике не осуществляется. Кроме того, в ссузах технического профиля сокращается количество часов, отводимых на изучение физики, несмотря на то, что в общеобразовательном цикле дисциплин физика -базовый предмет и за один год обучения в ссузе студенты должны овладеть знаниями и умениями необходимыми для успешного изучения в дальнейшем общспрофессиональных и специальных дисциплин и профессиональной деятельности.

Таким образом, анализ проблемы развития технического мышления студентов при обучении физике в ссузах позволяет выявить противоречие между необходимостью решения задачи развития технического мышления студентов ссузов и существующей методикой обучения физике студентов ссузов, не позволяющей эффективно решить данную задачу, что и обусловило выбор темы: "Развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике".

Названное противоречие определяет актуальность данного исследования.

Цель исследования - теоретически обосновать, разработать и апробировать методическую систему развития технического мышления студентов средних специальных учебных заведений технического профиля в процессе обуче-

ния физике.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 1 БИБЛИОТЕКА I

¿гэяув I

----4*

Объект исследования - процесс обучения физике в средних специальных учебных заведениях.

Предмет исследования - методика развития технического мышления студентов в процессе обучения физике в средних специальных учебных заведениях технического профиля.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом:

если разработать и реализовать в процессе обучения физике в ссузе методическую систему развития технического мышления студентов, основанную на психолого-педагогических закономерностях развития технического мышления и включающую такие этапы, как формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ, то появляется возможность:

1) развшь такие качества мышления, как способность к пространственному воображению, оперированию пространственными образами, осуществлению связи с пракгикой;

2) повысить уровень знаний студентов по физике;

3) более эффективно обучать общетехническим и специальным дисциплинам на следующих курсах учебного заведения.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы развития технического мышления учащихся в теории и практике обучения.

В частности, провести анализ требований к подготовке специалистов среднею звена, исследований по проблеме развития технического мышления учащихся, фактического состояния проблемы развития технического мышления учащихся при обучении физике, уточнить квалификационную характеристику для специалиста среднего звена технического профиля.

2. Провести теоретическое обоснование методики формирования и развития технического мышления студентов ссузов при обучении физике.

При этом раскрыть понятия "технические способности" и "техническое мышление", представить процесс обучения физике как методическую систему, обосновать необходимость использования физических задач с техническим содержанием с целью развития технического мышления.

3. Определить содержание учебного материала, методы и формы проведения занятий, позволяющие развивать техническое мышление студентов ссузов в процессе обучения физике.

4. Разработать конкретные методические рекомендации развития технического мышления в процессе обучения физике в ссузе, в частности для формирования физических и технических понятий, проведения обзорных занятий, обучения составлению физических задач, проведения цикла лабораторных работ.

5. Разработать методику развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике. В частности, представить модель методики и обосновать ее этапы.

6. Экспериментально проверить гипотезу исследования и эффективность методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

Методологической и теоретической основой исследования явились важнейшие положения системного подхода к изучению явлений действительности, психолого-педагогические закономерности развития технического мышления, теоретико-методологический анализ проблемы развития технического мышления.

Для реализации целей и задач исследования использовались следующие методы: системный анализ психолого-педагогической, дидактической, мето-• дической и методологической литературы и документов по проблемам развития

профессионального образования и развития технического мышления учащихся, анализ технической, естественнонаучной литературы, имеющей отношение к теме исследования; моделирование педагогических ситуаций; анализ содержания и ор1анизации учебною процесса по физике, общетехническим и специальным дисциплинам в средних специальных учебных заведениях технического профиля, беседы с преподавателями физики, учащимися и студентами различных образовательных учреждений, беседы со специалистами разных профессий; прямое и косвенное наблюдения, анкетирование, планирование, подготовка и проведение педагогического эксперимента; методы обобщения и сравнения результатов исследования, определения количественных и качественных показателей развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

Экспериментальной базой исследования являлся Курский техникум железнодорожного транспорта. В эксперименте принимали участие студенты техникума с 2001 по 2005 гг. По ряду аспектов привлекались другие учреждения среднего профессионального образования: Курский монтажный техникум, Курский электромеханический техникум, Курский кооперативный техникум. В общей сложности в эксперименте приняли участие 55 преподавателей и 730 студентов.

0 Основные этапы исследования.

Первый этап (2001 - 2002). Изучались и анализировались нормативные документы, касающиеся приоритетов развития среднего профессионального образования, психолого-педагогическая, дидактическая и методическая литература с целью определения методологических и психолого-дидактических основ исследования, уточнялись тема, цель, предмет и задачи исследования, проводились изучение и анализ состояния рассматриваемой проблемы в практике преподавания физики в школах и средних специальных учебных заведениях, создавалась библиографическая база, что позволило составить план и программу экспериментальной части исследования.

Второй этап (2002 - 2004). Уточнялись направления исследования на основе систематизации полученных материалов, разрабатывались теоретические положения модели методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, выявлялись критерии оценки эффективности предлагаемой методики, осуществлялась апробация модели в учебно-

воспитательном процессе, проверялась гипотеза исследования, готовились к печати публикации.

Третий этап (2004 - 2005). Проводились систематизация и обобщение материалов исследования, анализ и уточнение результатов и выводов эксперимента, продолжалась работа по внедрению результатов исследования в практику обучения, завершалась работа по подготовке текста диссертации.

Научная новизна исследования.

1. Уточнена квалификационная характеристика специалиста среднего звена технического профиля, в частности разработаны требования к подготовке по физике студентов ссузов.

2. Обоснована целесообразность построения целостной методической системы развития технического мышления студентов ссузов.

3. Разработана модель ме! одической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике и выделены ее этапы.

4. Разработана методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, ядром которой является обучение студентов сосгавлению физических задач с техническим содержанием.

5. Доказано, что реализация разработанной методической системы в процессе обучения физике студентов ссузов позволяет: 1) развить такие качества мышления, как способность к пространственному воображению, оперирование пространственными образами, связь с практикой; 2) повысить уровень знаний студентов по физике; 3) более эффективно изучать общетехнические и специальные дисциплины на следующих курсах учебного заведения.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что психолого-педагогические подходы к развитию технического мышления получили свое развитие и конкретизацию применительно к развитию технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, что реализовано в модели соответствующей методической системы.

Практическая значимость заключается в том, что разработаны:

- требования к подготовке по физике для специалиста среднего звена технического профиля;

- требования к знаниям и умениям студентов ссузов технического профиля в результате изучения физики для достижения цели развития технического мышления;

- методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, включающая такие этапы, как: формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение студентов составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ и обеспечивающая глубокое понимание и лучшее усвоение материала общепрофессиональных и специальных технических дисциплин, получение качественного образование, успешное овладение специальностью и становление более квалифицированным и конкурентоспособным специалистом;

- учебно-мегодические материалы для проведения внеклассного семинар-ско-практического занятия по теме "Электронагревательные приборы" и обзорного занятия "Физика - основа техники", вопросы прикладной физики и техни-

ки по разделам физики, темы сообщений для физического вечера "Русские ученые физики и электротехники", перечень вопросов электротехнического характера, предусмотренных в курсе физики "Электродинамика", Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ, Журнал учета выполнения лабораторных работ, Требования к деятельностям преподавателя и студентов при выполнении цикла лабораторных работ в соответствии с рассматриваемой методикой.

На защиту выносятся:

1. Обоснование необходимости и возможности целенаправленной работы по развитию технического мышления студентов ссузов технического профиля в процессе обучения физике.

2. Модель методической системы развития технического мышления студентов ссузов, включающая в себя такие компоненты, как:

- цель (развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике);

- этапы (формирование физических и технических ионятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ);

- содержание, соответствующее каждому этапу;

- формы (как урочные и внеурочные, так и групповые, индивидуальные и коллективные);

- методы (составление определений физических и технических понятий, заданий, физических задач с техническим содержанием, вопросов, выполнение лабораторных работ).

3. Методика развития технического мышления студентов в процессе обучения физике, включающей такие этапы, как формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в работе с педагогами, методистами, заведующими отделениями с 2001 по 2005 гг. в Курском техникуме железнодорожного транспорта на отделениях: "Техническое обслуживание и эксплуатация тягового подвижного состава", "Электроснабжение на железнодорожном транспорте", "Путь и путевое хозяйство", "Программное обеспечение". Основные теоретические положения, ход и результаты исследования освещались и обсуждались на заседаниях предметно-цикловых комиссиях техникума, кафедр теоретической физики и методики преподавания физики КГУ и теории и методики обучения физике Mill У, научно-методических конференциях и семинарах, проводимых в городах: Москве, Саратове, Н.Новгороде, Воронеже, Курске.

Основное содержание исследование нашло отражение в 10 научных статьях автора.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 170 наименований. Работа содержит 15 схем, 17 таблиц, 15 приложений. Общий объем рукописи 215 страниц, основной текст -180 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены цель, объект и предмет исследования, сформулированы гипотеза и задачи, представлены методологические, теоретические основы и экспериментальная база исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы, выделены этапы исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, охарактеризована структура диссертации, представлены публикации по теме исследования.

В главе I "Состояние проблемы формирования и развития технического мышления учащихся в теории и практике преподавания физики" рассмотрены и дополнены требования к подготовке специалистов среднего звена технического профиля, отраженные в квалификационной характеристике, проведен анализ исследований по проблеме развития технического мышления учащихся и практики развития техническо1 о мышления студентов ссузов при обучении физике.

Техническое мышление является важным элементом современной культуры человека, последующая профессиональная деятельность которого связана с наукой, техникой и технологией производства и т.п. Учитывая характер профессиональной деятельности техника - выпускника ссуза технического профиля, можно сделать вывод, что развитое техническое мышление является необходимым условием выполнения профессиональной деятельности на требуемом уровне. Поскольку физика является основой техники, а также поскольку физические и технические понятия в курсе физики изучаются параллельно, возможно и необходимо осуществлять развитие техническою мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

В связи с этим мы уточнили существующую квалификационную характеристику дополнительными требованиями к подготовке техника и задачами обучения физике студентов ссузов технического профиля, так как в квалификационной характеристике техника требования к подготовке по физике отсутствуют.

В результате в квалификационную характеристику техника - выпускника ссуза технического профиля добавлено. Техник должен:

- знать устройство и принцип действия приборов и оборудования;

- исходя из имеющихся знаний, уметь быстро и грамотно решать проблемы, возникающие в ходе эксплуатации приборов и оборудования;

- уметь анализировать сложившуюся ситуацию и прогнозировать исход задачи в будущем;

- уметь ставить первоочередные задачи;

- на основе анализа и прогнозирования не допускать различного рода неисправностей.

Также были выделены дополнительные задачи обучения физике студентов ссузов технического профиля с целью развития их технического мышления:

- развитие мышления учащихся, в том числе и технического;

- развитие умений анализировать, прогнозировать, классифицировать, систематизировать, обобщать, сопоставлять полученную информацию;

- развитие умения читать графики и диаграммы, электрические схемы, пространственный чертежи;

- развитие умения работать со справочной литературой.

Данные задачи очень важны, так как техник в своей профессиональной деятельности должен уметь эксплуатировать имеющееся оборудование, предотвращать поломки в их работе, то есть иметь развитое техническое мышление и использовать элементы творчества в своей работе.

Нами были изучены диссертационные исследования по проблеме развития технического мышления учащихся и анализ диссертационных исследований позволил разделить их на 3 группы:

- работы, посвященные общим вопросам развития технического мышления учащихся (С.М. Василевский, Д.Н. Узнадзе, П.М. Якобсон, Г. Кайзер, И.И. Гозман, Э.А. Фарапонова, H.A. Подымов и др.);

- работы, посвященные развитию технического мышления при обучении общетехническим дисциплинам (Ф.А. Зуева, Г.Д. Бухарова, В.А. Советов, Т.В. Кудрявцев, Б.А. Соколов, И.С. Якиманский, П.И. Иванов, Б.И. Обшадко, И.И. Гозман, В.В. Евдокимов, И.П. Калошина, П.Н. Андрианова, A.M. Василевская,

A.M. Аверин, В.В. Юдин, С.Г. Негру и др.);

- работы, посвященные развитию технического мышления средствами внеклассной работы (Г.С. Альтшуллер, Г .Я. Буга, П.П. Головин, Б.М. Игошев,

B.Г. Разумовский, Ю.С. Столяров, Ю.П. Саламатов, В.А. Тайницкий, С.А. Хо-рошавин, Л.Т. Асатрян, O.A. Баклага, Л.И. Анциферов и др.).

Проведенный анализ показал, что специальные исследования, посвященные развитию технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, отсутствуют. В то же время существует реальная возможность развития технического мышления студентов при изучении физики.

С целью исследования фактического состояния проблемы развития технического мышления студентов ссузов в практике обучения физике был проведен констатирующий эксперимент на базе: техникума железнодорожного транспорта, монтажного техникума, электромеханического техникума, коопе-' ративного техникума города Курска.

Результаты анкетирования студентов позволили сделать следующий вывод: уровень развития технического мышления студентов, обучающихся на ^ первых курсах ссузов на базе основной школы, очень низкий.

Результаты анкетирования преподавателей физики показали, что преподаватели не уделяют работе по развитию технического мышления должного внимания. Не владея достаточными знаниями о специфике технического мышления, они применяют ограниченный круг традиционных методов для формирования и развития технического мышления студентов.

Таким образом, на основе анализа требований к подготовке специалистов среднего звена, исследований по проблеме развития технического мышления учащихся, фактического состояния практики развития технического мышления студентов ссузов при обучении физике в работе обоснованы необходимость и возможность целенаправленной работы по развитию технического мышления студентов ссузов технического профиля в процессе обучения физике.

В главе II "Теоретическое обоснование методики формирования и развития технического мышления студентов ссузов при обучении физике"

рассмофены понятия "технические способности" и "техническое мышление", процесс обучения физике представлен как методическая система, выделены цели и содержание, формы и методы обучения физике, направленные на развитие технического мышления.

Технические способности студентов как сложная структура могут определить степень пригодности человека к технической деятельности. Пригодность студента к технической деятельности и успешности в ней определяется его активным отношением к технике, глубоким интересом к ней, склонностью к занятиям технической деятельностью.

Структура технических способностей имеет сложный характер. В ней можно выделит такие основные компоненты как наблюдательность, пространственное воображение, мануальную ловкость и, наконец, техническое мышление. Техническое мышление является важнейшим компонентом технических способностей, ведущим их свойством и как компонент технических способностей проявляется в понимании техники и проявлении самостоятельности при решении технических задач.

Структура технического мышления глубоко была разработана в исследованиях Т.В. Кудрявцева, Э.А. Фарапоновой, П.Н. Данюгаевской, Р.Т. Сверчко-вой и И.В. Терешкиной.

По Т.В. Кудрявцеву техническое мышление состоит из трех компонентов: понятийного, образного, практического. Кроме того, Т.В. Кудрявцев выделяет три особенности технического мышления: тесное единство теоретических и практических компонентов деятельности, непрерывное сочетание и взаимодействие мыслительных и практических действий; тесная взаимосвязь понятийных и образных компонентов деятельности; оперативность технического мышления.

В научной литературе приводится большое число формулировок понятия "техническое мышление". Для нашего исследования мы использовали определение Ф.А. Зуевой, которое заключается в том, что техническое мышление -профессиональное качество личности, сформированное равноправным взаимо- 1

действием понятийных, образных и практических элементов мыслительной деятельности в процессе оперативного решения задач в системе "человек - технический объект". Кроме того, Ф.А. Зуева выделяет следующие показатели развития технического мышления обучаемых: соотношение понятия, образа, действия, динамичность, широта мышления, гибкость, оперативность.

Техническое мышление, являясь профессиональным качеством личности, требует целенаправленного развития в процессе учебно-познавательной деятельности учащихся. В работе проанализированы результаты различных исследований и выделены педагогические условия, которые способствуют развитию технического мышления, функции технического мышления. Также представлены признаки технического мышления: применение теоретических знаний на практике, репродукция знаний в различных ситуациях, быстрота ориентировки в заданиях, умение рассматривать разносторонние вопросы, владение аппаратом формальной логики, умение оперировать техническими противоречиями,

практическая реализация пространственных представлений, умение выбрать оптимальное решение, решение комбинированным способом, оригинальность.

Для развития технического мышления студентов необходимо построение специальной методической системы обучения физике, которая, включает: цели, содержание, методы, формы и средства обучения.

Учитывая необходимость развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, к перечню знаний и умений, приведенных в учебной программе по физике для ссузов, которыми должен обладать в результате изучения учебной дисциплины студент, мы добавили следующие умения: проводить эксперименты; выбирать электроизмерительные приборы, определять параметры электрических цепей; исходя из имеющихся знаний, быстро и грамотно решать проблемы, возникающие в ходе эксплуатации приборов и оборудования; на основе анализа и прогнозирования не допускать различного рода неисправностей.

Проведенное нами исследование показало,"что формирование технического мышления студентов в процессе обучения физике целесообразно осуществлять в несколько этапов: I этап - формирование физических и технических понятий, II - проведение обзорных занятий, III - обучение студентов составлению физических задач, IV - проведение цикла лабораторных работ.

Особое значение среди представленных этапов имеет использование учебных задач, направленное на развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике - физические задачи с техническим содержанием, то есть задачи, базирующиеся на техническом материале.

Проведенное нами исследование показало, что в целях развития технического мышления студентов ссузов, кроме того, что содержание решаемых задач должно быть связано с техническим объектом или процессом, необходимо уделять особое внимание обучению студентов самостоятельно составлять условия различных задач.

Результаты исследования позволяют заключить, что из всех форм организации учебных занятий наибольшим преимуществом в развитии технического мышления студентов обладает групповая, когда группа состоит из студентов с различным уровнем интереса и технической подготовки. Преимущества выражаются в следующем: повышается мыслительная и трудовая активность всех студентов и особенно имеющих низкий уровень технической подготовки и интереса; коллективный труд в группе создает такую производственную зависимость, что все студенты вынуждены проявлять повышенную интеллектуальную и практическую активность, обеспечивающую успех всей группы.

Техническое мышление возможно развивать как в урочной, так и во внеурочной деятельности. Различные формы организации представлены на схеме 1.

Схема 1 Различные формы организации учебных занятий, способствующие развитию технического мышления студентов ссузов

Результаты исследования позволяют заключить, что ядром предлагаемой нами методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике выступает именно обучение составлению различных задач. Тем более что для техника очень важным является умение осуществлять переход от реальности к модели, которые рассматриваются в единстве. Составигь задачу - значит перейти от реальности к определенной модели, поэтому умение составлять задачи и задания очень важно для студентов ссузов. И такое умение возможно и необходимо развивать в процессе обучения физике. К тому же, студенты очень часто в результате самостоятельных поисков ответов на интересующие их вопросы формулируют своеобразного рода физические задачи, такие как, например: "Как определить скорость бросания камня?", "Как увеличить мощность элекгроплитки?" и др. И это естественное стремление студентов к постановке и решению собственных задач, условия которых формулируются ими на основе жизненных наблюдений, можно направлять и использовать для развития их технического мышления.

В главе Ш "Методика формирования и развития технического мышления студентов средних специальных учебных заведений технического профиля " представлена методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

В ходе диссертационного исследования выявлены 4 этапа методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике. При этом обоснована целесообразность использования разных форм и методов в процессе обучения при изучении каждой темы по физике.

I этап - формирование физических и технических понятий.

Учитывая то, что физические и технические понятия представляют собой язык, на котором осуществляется описание принципов работы технических устройств, а потому служат основой для развития технического мышления студентов, на данном этапе студентов обучают самостоятельно составлять опреде-

ления основных понятий физики. Эта работа осуществляется непосредственно на уроках физики.

II этап - проведение обзорных занятий.

На данном этапе происходит обобщение материала, изученного ранее, а также систематизация, классификация, контроль знаний, создание мотивации к изучению физики. Эти занятия целесообразно проводить в форме физических вечеров, семинарско-практических и лабораторных занятий, обзорных лекций по физике и технике. На таких занятиях технический материал обобщается и собирается в стройную систему, рассматриваются физические основы некоторых областей техники, студенты получают некоторую ориентировку в современной технике, ее применениях. Мы предлагаем проведение обзорного занятия "Физика - основа техники", физического вечера "Русские ученые физики и электротехники", семинарско-практического занятия "Электронагревательные приборы". Материалы к проведению данных занятий представлены в работе.

III этап - обучение студентов составлению физических задач - предусматривает формирование у студентов умения составлять задачи с техническим содержанием. Это позволяет не только повысить знания студентов о технических объектах и технологических процессах, но и обучить работе со справочной литературой и другими источниками научно-технической информации.

IV этап - проведение цикла лабораторных работ - в процессе выполнения которых учащиеся приобретают умения самостоятельно провести исследования, цель которых сформулирована в составленных ими технических задачах, а также выполнить предусмотренные программой лабораторные работы. Особое значение для развития технического мышления учащихся имеет выполнение лабораторных работ, связанных с изучением устройства и принципа действия технических объектов.

В таблице 1 представлена модель методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

Таблица 1.

Модель методики развития технического мышления __ студентов ссузов в процессе обучения физике.

Этап Время проведения Цель Формы и методы обучения Характеристика

Формирование физиче-ежих и технических понятий Первый семестр Формирование физических и технических понятий как основы для развития технического мышления студентов ссузов. Урочная форма занятий, (анализ примеров использования законов физики в технике, самостоятельное составление студентами определений понягий физических величин, решение задач с техническим содержанием). При проведении данного этапа учитывается то, что в процессе обучения физике в ссузах физические и технические понятия взаимосвязаны друг с другом и их рассмотрение в большинстве случаев всегда идет параллельно. Наличие физических понятий является основой для развития технического мышления студентов.

Проведение обзорных занятий После изучения раздела "Механика". Систематизация, обобщение, классификация полученных ранее знаний, установление связи между знаниями и современной техникой, показ общих и типичных черт самых разнообразных областей техники. Предусматривает проведение занятий во внеурочной форме и использование таких методов как: проведение обзорных занятий по технике, физических вечеров, семи-нарско-практических занятий Показать общих физико-технических принципов, лежащих в основе устройства и действия самых различных технических установок, общие и типичные черты самьтх разнообразных областей техники, различных машин; систематизация, контроль, обобщение полученных ранее знаний, мотивация необходимости изучения физики для успешного изучения общетехнических, специальных дисциплин и, овладения технической специальностью.

Обучение студентов составлению Физических задач 1 После проведения обзорных занятий Развитие технического мышления студентов в процессе обучения составлению физических задач с техническим содержанием. Урочная форма проведения занятий и такие методы, как обучение составлению физических задач, беседы, решение задач. Обучение студентов составлению физических задач является не только эффективным методом развития их технического мышления, а также позволяет формировать этот вид мышления на творческом уровне, что является высшей его формой.

Проведение цикла лабораторных работ В процессе изучения раздела "Электродинамика" Развитие умения самостоятельно планировать свои действия, составлять задачи, проверять их правильность на практике. Урочная (аудиторная) и групповая формы занятий, метод обучения - выполнение лабораторных работ. В процессе выполнения цикла лабораторных работ студенты получают задания разного уровня сложности, нацеленных на развитие их технического мышления, таким образом, появляется возможность оценивания уровня развития технического мышления студентов.

В главе IV "Педагогический эксперимент" описано экспериментальное исследование, которое проводилось в три этапа: констатирующий, поисковый,

обучающий. Кратко результаты эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2.

____Педагогический эксперимент.

г Время Поставленные Результаты

прове- стни- задачи

дения ки

¿001- 280

2002 сту-

Уч год ден-

тов,

пре-

пода-

вате-

ля

фи-

зики.

уч. года

20042005 уч год

1, Анализ состояния проблемы формирования и развития технического мышления учащихся.

2. Эксперимент провести в два этапа; анкетирование студентов I курса; преподавателей физики на базе следующих учреждений среднего профессионального образования: Курского техникума железнодорожного транспорта, Курского монтажного техникума, Курского электромеханического техникума, Курского кооперативного техпикума.

300

2002

2004 сту ден тов, 22 препода вателя.

150 сту ден тов,

5 препода вате-лей

1 .Провести теоретическое обоснование методики формирования и развития технического мышления студентов ссузов при обучении физике.

¿.Выявить содержания этапов, формы и методы методики развития технического мышления студентов в процессе обучения физике в ссу-зе.

1. Провести проверку гипотезы исследования.

Специальные исследования, посвященные развитию технического мышления студентов ссузов в процессе бучения физике, отсутствуют. Результаты анкетирования студентов, показали: уровень развития технического мышления студентов очень низкий. Результаты анкетирования преподавателей физики ссузов показали, что преподаватели не уделяют работе по развитию технического мышления должного внимания Не владея достаточными знаниями о специфике технического мышления, они применяют ограниченный круг традиционных методов для формирования и развития технического мышления студентов.

Таким образом, проведенный эксперимент позволил выявить противоречие между необходимостью создания методической системы, позволяющей работать над развитием технического мышления студентов ссузов, и отсутствием решения данной проблемы в теории и практике.

На основе проведенного анализа психоло-ю-педагогических закономерностей развития технического мышления была создана методика развития технического мышления студентов ссузов, включающая такие этапы, как формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ. Кроме того, разработаны содержания этапов, формы и методы методики развития технического мышления студентов ссуза в процессе обучения физике.

Проверена гипотеза исследования, проведены систематический обучающий эксперимент, Анализ результатов показывает, что, применяя разработанную нами методику для развития технического мышления студентов в процессе обучения физике наблюдается динамика роста показателей успеваемости обучения физике, при изучении общетехнических и специальных дисциплин на старших курсах, что свидетельствует об эффективности разработанной нами методики и наличии развитого технического мышления у студентов ссузов технического профиля.

Таким образом, эксперимент подтверждает гипотезу исследования

Итак, результа ты обучающего эксперимента подтвердили гипотезу исследования о том, что, если разработать и реализовать в процессе обучения физике в ссузе методическую систему развития технического мышления студентов, основанную на психолого-педагогических закономерностях развития технического мышления и включающую такие этапы, как формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ, то появляется возможность:

1) развить качества, специфичные техническому мышлению;

2) повысить уровень знаний студентов по физике;

3) более эффективно изучать общетехнические и специальные дисциплины на следующих курсах учебного заведения. Об этом свидетельствуют результаты, представленные в работе. Приведем некоторые из них:

Резупьгаты экзамена"по физику студентов КТЖТ за 2004-2005 уч. год |

Кол-во студе'нтов,

Рис. 1 Диаграмма результатов экзамена по физике студентов

КТЖТ' за 2004-2005 уч. год

Результаты .}ащитм лабораторных; работ па разделу "Электродинамика" за 2004-2005

уч. год

Рис. 2 Диаграмма результатов защиты лабораторных работ по разделу "Электродинамика" за 2004-2005 уч. год

Результаты аттестации экспериментальной группы за сентябрь и октябрь 2005 г.

Рис. 3 Диаграмма результатов al геетации экспериментальной группы за сентябрь и октябрь 2005 года

В заключении кратко сформулированы основные выводы исследования:

1. Проведенный анализ научной, научно-методической, психолого-педагогической, учебной и нормативной литературы по теме исследования показал, что существует противоречие между необходимостью решения задачи развития технического мышления студентов ссузов и существующей методикой обучения физике студентов ссузов, не позволяющей эффективно решить данную задачу.

2. Изучение психолого-педагогических закономерностей развития технического мышления дало возможность выдвинуть идею о целесообразности разработки и внедрения методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

3. Разработаны и сформулированы требования к подготовке по физике студентов ссузов технического профиля.

4. Разработана модель методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике и выделены ее этапы; формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ.

5. Разработана методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, ядром которой является обучение студентов составлению физических задач с техническим содержанием.

6. Педагогический эксперимент показал целесообразность, доступность и педагогическую эффективность предлагаемой нами методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике. Есть все основания утверждать, что при использовании данной методики развития технического мышления студентов появляется возможность развить такие качества мышления, как способность к пространственному воображению, оперированию пространственными образами, осуществить связь с практикой; повысить уровень знаний студентов по физике; более эффективно обучать общетехническим и специальным дисциплинам на следующих курсах учебного заведения.

В приложении к диссертации представлены дополнительные материалы, не вошедшие в основной текст диссертации.

Основные положения диссертации изложены в следующих публи-

1. Агеева М. Г. , Пурышева Н. С., Соболев С. В. Физическое образование как важнейшая составная часть изучения специальных дисциплин в средних специальных учебных заведениях технического профиля //Преподавание физики в высшей школе, № 26. Научно-методический журнал, Москва - 2003, с. 95

- 97,0,18 п.л., (50 % авторских).

2. Агеева М. Г., Пурышева Н. С., Соболев С. В. К вопросу о развитии технического мышления студентов ССУЗов как необходимого элемента подготовки квалифицированных специалистов среднего звена //Педагогический поиск №8. Ежемесячный региональный научно-педагогический журнал. Курск -2005, с. 31 - 34,0,18 пл., (50 % авторских).

3. Агеева М. Г. Составление физических задач как эффективный метод формирования и развития технического мышления учащихся //Образовательные iехнологии, № 1 (14). Научно-технический журнал. Воронеж - 2005, с. 139 -142,0, 24 п.л.

- К). Материалы Второй международной заочной научно-методической конференции. Саратов - 2005, с. 12 - 14., 0,18 п.л.

5. Агеева М. Г., Пурышева Н. С., Соболев С. В. Обучение учащихся составлению физических задач с техническим содержанием // Преподавание физики в высшей школе, №31. Научно-методический журнал, Москва, - 2005, с. 7-9, 0,18 п.л., (50 % авторских).

6 Агеева М. Г., Пурышева Н. С., Соболев С. В. Проблемы совершенствования системы СПО в условиях реформирования образования в России// Высокие технологии в цеди oí ическом процессе: Труды VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов (21-22 апреля 2005г.), Том 1 - Н. Новгород: ВГИПА, 2005, с. 203-205, 0,18 п.л., (50 % авторских).

7. Агеева М. Г. , Пурышева Н. С., Соболев С. В. The role of physics education in learning special subjects in specialized secondary schools of technical type. // Роль естественно-научного образования в свете социальных и экономических перемен в странах Центральной и Восточной Европы. IV симпозиум стран Центральной и Восточной Европы. Курск - 2003, с. 194 - 196, 0,18 п.л., (50 % авторских).

8. Агеева М.Г. Применение компьютерного моделирования в процессе формирования и развития технического мышления учащихся // Новые технологии в образовании, № 1 (10). Научно-технический журнал. Воронеж - 2005, с. 30 -31, 0,12 п.л.

9. Агеева М. Г. , Пурышева II. С., Соболев С. В. Развитие технического мышления //Преподавание физики в высшей школе, № 25. Научно-методический журнал, Москва, - 2003, с. 38 - 40, 0,18 п.л., (50 % авторских).

Ю.Агеева М.Г. Формирование и развитие технического мышления студентов средних специальных учебных заведений на уроках физики. // Необратимые процессы в природе и технике: Тезисы докладов Третьей Всероссийской конференции 24 - 25 января 2005, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана, с. 374375,0,12 п.л.

нациях;

[

Подл, кпеч. 23.12.2005____Объем 1 п.л. Заказ №. 480 Тир 100 экз.

Типография МПГУ

06-735

i «

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Агеева, Маргарита Геннадьевна, 2006 год

Введение.

Глава I. Состояние проблемы формирования и развития технического мышления учащихся в теории и практике преподавания физики

1.1. Требования к подготовке специалистов среднего звена.

1.2. Анализ исследований по проблеме развития технического мышления учащихся.

1.3. Анализ состояния проблемы формирования и развития технического мышления в практике обучения.

Выводы по главе I.

Глава II. Теоретическое обоснование методики формирования и развития технического мышления студентов ссузов при обучении физике.

2.1. Технические способности и техническое мышление.

2.2. Процесс обучения физике как методическая система.

2.2.1. Системный подход к методике развития технического мышления студентов в процессе обучения физике.

2.2.2. Цели и содержание обучения физике, направленные на развитие технического мышления.

2.2.3. Формы и методы развития технического мышления при обучении физике.

2.3. Физические задачи как средство развития технического мышления студентов.

2.3.1. Использование физических задач на уроках физики с целью развития технического мышления студентов.

2.3.2. Обучение студентов составлению физических задач как один из методов формирования и развития технического мышления студентов.

Выводы по главе II

Глава III. Методика формирования и развития технического мышления студентов средних специальных учебных заведений технического профиля

3.1. Модель методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

3.2. Формирование физических и технических понятий.

3.3. Проведение обзорных занятий.

3. 4. Обучение составлению физических задач.

3.5. Проведение цикла лабораторных работ.

Выводы по главе III

Глава IV. Педагогический эксперимент.

4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента.

4. 2. Поисковый эксперимент.

4. 3. Обучающий эксперимент.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Развитие технического мышления студентов ССУЗОВ в процессе обучения физике"

Направления развития среднего профессионального образования, обозначенные в Концепции модернизации образования, вытекают из глубокого понимания государством и обществом объективно высокой роли специалистов среднего звена в кадровом составе страны. Достаточно напомнить, что в производстве и социальной сфере трудятся около 20 млн. человек со средним профессиональным образованием — это почти 30% занятого населения России. Именно техникумы на разных этапах истории нашей страны играли важную роль в становлении и развитии инженерно-технического потенциала предприятий, в развитии производительных сил общества.

Одним из основных факторов, влияющих на уровень подготовки специалистов среднего звена в современных условиях, становится расширение возможностей использования специалистов среднего звена технического профиля.

К тому же, по мнению участников III съезда Союза директоров средних специальных учебных заведений России, приоритетное развитие должны получить технические специальности как основа обеспечения кадрами не только производственного сектора экономики, но и сферы услуг. Техническое образование должно стать составной частью образования в течение всей жизни и учитывать тенденции постоянного развития техники и технологий.

Для развития наукоемких технологий требуется специально организованная подготовка специалистов среднего звена технического профиля к выполнению как функций помощников инженера, так и функций рабочих особо сложных профессий.

Возрастание технического уровня производства требует от специалиста среднего звена не только технической подготовки, необходимой для применения в конкретной области деятельности, но и достаточно серьезного фундаментального образования. Таким образом, среднее техническое образование должно предусматривать подготовку профессионально компетентных кадров, имеющих высокий уровень фундаментального и специального образования, способных освоить новые производственные мощности и перспективные технологические процессы.

В процессе изучения физики на младших курсах ссузов технического профиля можно выявить и развить следующие профессиональные качества студента:

- умение применять полученные знания на практике;

- умение обновлять у. создавать новые знания;

- умение оперировать знаниями, т.е. выделять главное, сопоставлять, обобщать, систематизировать, классифицировать и анализировать полученную информацию;

- умение логически обосновывать свои знания, т.е. доказывать, оспаривать, отвергать, интерпретировать и т.п.;

- умение читать и анализировать графики и диаграммы, электрические схемы, пространственные чертежи;

- практические навыки работы с приборами, физическими установками и ЭВМ, бытовой техникой и научно-исследовательской аппаратурой.

Фактически, этот перечень является частью требований социального заказа общества к подготовке специалиста среднего звена технического профиля.

Сегодня общество вплотную занялось проблемой человека, гуманизацией человеческой деятельности, раскрепощением социального мышления. Следствием этого явилось смещение внимания с точных наук в область гуманитарного знания. Тенденция гуманизации в современном обществе привела к тому, что и в средних специальных учебных заведениях технического профиля сокращается количество часов, отводимых на изучение физики. Этому процессу не мешает тот факт, что в общеобразовательном цикле дисциплин физика — базовый предмет и за один год обучения в ссузе студенты должны овладеть знаниями и умениями, соответствующими общеобразовательному стандарту и необходимыми для успешного дальнейшего обучения.

Действительно, трудно переоценить роль физического образования в подготовке квалифицированных работников среднего звена. Физическая наука, являясь ведущей наукой о природе, служит основой современных техники и технологий. Своим содержанием, уникальными методами, оборудованием и стилем мышления она воздействует на материальную и духовную культуру общества, на благосостояние и повседневный быт человека. Физические знания, методы и мышление являются важным элементом современной культуры не только всего общества в целом, но и каждого человека в отдельности, в особенности, если его последующая профессиональная деятельность связана с наукой, техникой и технологией производства. Личный опыт, получаемый в учебной деятельности на уроках физики, и те умения и навыки, которые учащиеся приобретают в процессе обучения, жизненно необходимы им для становления и развития себя как личности, рационально мыслящей и действующей в повседневной деятельности.

В настоящее время уровень обучения и воспитания не в полной мере отвечает задачам быстрого освоения достижений науки и техники; системе подготовки специалистов среднего звена присущ целый ряд недостатков, в частности, в учебном процессе упор делается на расширение объема изучаемого материала, что приводит к перегрузке студентов, наносит ущерб развитию навыков самостоятельной работы, не уделяется необходимого внимания работе над проблемой развития технического мышления студентов. В результате молодые специалисты в значительной части оказываются не готовыми к созданию и использованию технологий новых поколений, не получают должных знаний и навыков для применения современных средств автоматизации технологических процессов, проектирования и управления производством.

Изучение процесса подготовки специалистов среднего звена в средних специальных учебных заведениях города Курска (Курский техникум железнодорожного транспорта, Курский электромеханический техникум, Курский монтажный техникум, Курский кооперативный техникум), анализ учебных планов и учебных программ по физике для технических специальностей, анализ диссертационных работ и опубликованных работ, посвященных совершенствованию преподавания физики, квалификационных характеристик для технических специальностей, анкетирование преподавателей, ведущих занятия по физике в общеобразовательных школах и техникумах, позволил выявить следующее:

- число обязательных часов на изучение физики неуклонно сокращается; ж - почти отсутствует специальная методическая литература, способствующая подготовке студентов по физике в средних учебных заведениях технического профиля;

- вопросы методики преподавания курса физики в средних специальных учебных заведениях технического профиля с учетом развития технического мышления студентов не получили достаточной разработки.

- преподаватели физики общеобразовательных школ и техникумов не уделяют должного внимания и целенаправленно не ведут работу по развитию технического мышления учащихся;

- не владея достаточными знаниями о специфике технического мышления учащихся, преподаватели применяют достаточно ограниченный круг традиционных методов обучения для формирования и развития техническо

• го мышления учащихся.

На поиски решения проблемы формирования и развития технического мышления учащихся было направлено внимание многих советских педагогов [88, 171,8, 139, 161, 107, 169,5,33, 110, 101, 119 и др.]

Однако до сих пор нет исследований, в которых бы во взаимодействии были представлены цели, содержание, формы, методы и средства формирова

• ния и развития технического мышления студентов при обучении физике в средних специальных учебных заведениях технического профиля.

Таким образом, анализ проблемы формирования и развития технического мышления студентов при обучении физике в ссузах позволяет выявить противоречие между необходимостью решения задачи развития технического мышления студентов, и отсутствием методической системы, позволяющей эффективно решить данную задачу.

Это дает основание сделать вывод о том, что проблема развития технического мышления студентов в процессе обучения физике в средних специальных учебных заведениях технического профиля на сегодняшний день является ак-в туальной.

Цель исследования — теоретически обосновать, разработать и апробировать методическую систему развития технического мышления студентов средних специальных учебных заведений технического профиля в процессе обучения физике.

Объект исследования - процесс обучения физике в средних специаль-в ных учебных заведениях.

Предмет исследования — методика развития технического мышления студентов в процессе обучения физике в средних специальных учебных заведениях технического профиля.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом: если разработать и реализовать в процессе обучения физике в ссузе мето

• дическую систему развития технического мышления студентов, основанную на психолого-педагогических закономерностях развития технического мышления и включающую такие этапы, как формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ, то появляется возможность:

1) развить такие качества мышления, как способность к пространствен

• ному воображению, оперированию пространственными образами, осуществлению связи с практикой;

2) повысить уровень знаний студентов по физике;

В соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы развития технического мышления учащихся в теории и практике обучения.

В частности, провести анализ требований к подготовке специалистов среднего звена, исследований по проблеме развития технического мышления учащихся, фактического состояния проблемы развития технического мышления учащихся при обучении физике, уточнить квалификационную характеристику для специалиста среднего звена технического профиля.

Для реализации целей и задач исследования использовались следующие методы: системный анализ психолого-педагогической, дидактической, методической и методологической литературы и документов по проблемам развития профессионального образования и развития технического мышления учащихся, анализ технической, естественнонаучной литературы, имеющей отношение к теме исследования; изучение содержания и организации учебного процесса по физике, общетехническим и специальным дисциплинам в средних специальных учебных заведениях технического профиля; беседы с преподавателями физики, учащимися и студентами различных образовательных учреждений, со специалистами разных профессий, прямое и косвенное наблюдения, анкетирование, планирование, подготовка и проведение педагогического эксперимента, методы обобщения и сравнения результатов исследования, определения количественных и качественных показателей развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

Основные этапы исследования.

Научная новизна исследования.

3. Разработана модель методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике и выделены ее этапы.

4. Разработана методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, ядром которой является обучение студентов составлению физических задач с техническим содержанием.

Практическая значимость заключается в том, что разработаны:

- требования к подготовке по физике для специалиста среднего звена технического профиля;

- методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, включающая такие этапы, как: формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение студентов составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ и обеспечивающая глубокое понимание и лучшее усвоение материала общепрофессиональных и специальных технических дисциплин, получение качественного образования, успешное овладение специальностью и становление более квалифицированным и конкурентоспособным специалистом;

- учебно-методические материалы для проведения внеклассного семинар-ско-практического занятия по теме "Электронагревательные приборы" и обзорного занятия "Физика - основа техники", вопросы прикладной физики и техники по разделам физики, темы сообщений для физического вечера "Русские ученые физики и электротехники", перечень вопросов электротехнического характера, предусмотренных в курсе физики "Электродинамика", "Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ", "Журнал учета выполнения лабораторных работ", требования к деятельности преподавателя и студентов при выполнении цикла лабораторных работ в соответствии с рассматриваемой методикой.

На защиту выносятся:

- цель (развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике);

- этапы (формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ);

- содержание, соответствующее каждому этапу;

- формы (как урочные и внеурочные, так и групповые, индивидуальные и коллективные);

Апробация работы. Результаты исследования докладывались, обсуждались и получили одобрение на:

- конференции "Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз (НТПФ — III)", приуроченной к 100-летию со дня рождения А.В. Пе-рышкина (Москва - 2002 г.);

- IV симпозиуме стран Центральной и Восточной Европы "Роль естестт венно-научного образования в свете социальных и экономических перемен в странах Центральной и Восточной Европы" (Курск - 2003г.);

- III Всероссийской конференции "Необратимые процессы в природе и технике" (МГТУ им. Н.Э. Баумана — 2005г.);

- VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов "Высокие технологии в педагогическом процессе" (Н.Новгород - 2005г.);

- Всероссийской заочная научно-методическая конференция "Инновационные тенденции в системе высшего и среднего образования" (Саратов -2005г.);

- X Международной электронной научной конференции "Новые технологии в образовании" (Воронеж - 2005);

• - Научно-методической конференции "Новые технологии в преподавании физики (НТПФ - IV)" (Москва - 2005 г.); публиковались в печати:

• филя //Преподавание физики в высшей школе, № 26. Научнометодический журнал, Москва - 2003, с. 95 - 97, 0,18 п.л., (50 % авторских).

2. Агеева М. Г. , Пурышева Н. С., Соболев С. В. К вопросу о развитии технического мышления студентов ССУЗов как необходимого элемента подготовки квалифицированных специалистов среднего звена //Педагогический поиск №8. Ежемесячный региональный научно-педагогический журнал. Курск - 2005, с. 31 - 34, 0,18 пл., (50 % авторских).

3. Агеева М. Г. Составление физических задач как эффективный метод формирования и развития технического мышления учащихся //Образовательные технологии, № 1 (14). Научно-технический журнал. Воронеж - 2005, с. 139 - 142, 0, 24 п.л.

4. Агеева М. Г. Особенности методической системы обучения физике студентов средних специальных учебных заведений технического профиля // Инновационные тенденции в системе высшего и среднего образования, Часть 1 (А - К). Материалы Второй международной заочной научно-методической конференции. Саратов - 2005, с. 12 -14., 0,18 п.л.

5. Агеева М. Г. , Пурышева Н. С., Соболев С. В. Обучение учащихся составлению физических задач с техническим содержанием // Преподавание физики в высшей школе, №31. Научно-методический журнал, Москва, - 2005, с. 7-9, 0,18 п.л., (50 % авторских).

6. Агеева М. Г. , Пурышева Н. С., Соболев С. В. Проблемы совершенствования системы СПО в условиях реформирования образования в России// Высокие технологии в педагогическом процессе: Труды VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов (21-22 апреля 2005г.), Том 1 - Н. Новгород: ВГИПА, 2005, с. 203-205, 0,18 п.л., (50 % авторских).

9. Агеева М. Г., Пурышева Н. С., Соболев С. В. Развитие технического т мышления //Преподавание физики в высшей школе, № 25. Научнометодический журнал, Москва, - 2003, с. 38 - 40, 0,18 п.л., (50 % авторских).

• снабжение на железнодорожном транспорте", "Путь и путевое хозяйство", "Программное обеспечение". Основные теоретические положения, ход и результаты исследования освещались и обсуждались на заседаниях предметно-цикловых комиссиях техникума, кафедр теоретической физики и методики преподавания физики КГУ и теории и методики обучения физике МПГУ.

Структура и содержание диссертации

• Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложения.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по главе III

В данной главе представлена методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

I этап - формирование физических и технических понятий.

II этап - проведение обзорных занятий.

1У этап - проведение цикла лабораторных работ - в процессе выполнения которых учащиеся приобретают умения самостоятельно провести исследования, цель которых сформулирована в составленных ими технических задачах, а также выполнить предусмотренные программой лабораторные работы. Особое значение для развития технического мышления учащихся имеет выполнение лабораторных работ, связанных с изучением устройства и принципа действия технических объектов.

Глава IV. Организация педагогического эксперимента 4.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

Педагогический эксперимент проводился в 2001 — 2005 г.г. на технических специальностях Курского техникума железнодорожного транспорта.

Всего экспериментальным изучением было охвачено 730 студентов и 50 преподавателей. Экспериментальное исследование проводилось в три этапа: констатирующий, поисковый, обучающий.

Каждый этап эксперимента подробно рассмотрен в соответствующем параграфе и кратко представлен в таблице 17.

Констатирующий эксперимент проводился среди студентов, обучающихся на первых курсах следующих учебных заведениях города Курска: Курском техникуме железнодорожного транспорта, Курском монтажном техникуме, Курском электромеханическом техникуме, Курском кооперативном техникуме. Всего в анкетировании приняли участие 280 студентов. Задачами данного этапа эксперимента являлись:

1. Провести анализ состояния проблемы формирования и развития технического мышления учащихся в теории и практике преподавания физики.

2. Эксперимент провести в два этапа - анкетирование студентов I курса; преподавателей физики на базе следующих учреждений среднего профессионального образования: Курского техникума железнодорожного транспорта, Курского монтажного техникума, Курского электромеханического техникума, Курского кооперативного техникума.

Результаты эксперимента и их анализ приведены в главе I, п. 3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования по теме: "Развитие технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике" получены следующие выводы:

1. Анализ научной, научно-методической, психолого-педагогической, учебной и нормативной литературы по теме исследования показал, что существует противоречие между необходимостью решения задачи развития технического мышления студентов ссузов и существующей методикой обучения физике студентов ссузов, не позволяющей эффективно решить данную задачу.

3. В ходе исследования уточнена квалификационная характеристика специалиста среднего звена технического профиля, в частности разработаны и сформулированы требования к подготовке по физике студентов ссузов технического профиля.

4. В соответствии с ними разработаны требования к знаниям и умениям студентов ссузов технического профиля в процессе обучения физике с целью развития их технического мышления.

5. Обоснована целесообразность построения целостной методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике.

6. Разработана модель методической системы развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике и выделены ее этапы: формирование физических и технических понятий, проведение обзорных занятий, обучение составлению физических задач, проведение цикла лабораторных работ.

7. Разработана методика развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, ядром которой является обучение студентов составлению физических задач с техническим содержанием.

8. В соответствии с ней разработаны учебно-методические материалы для проведения внеклассного семинарско-практического занятия по теме "Электронагревательные приборы" и обзорного занятия "Физика - основа техники", вопросы прикладной физики и техники по разделам физики, темы сообщений для физического вечера "Русские ученые физики и электротехники", перечень вопросов электротехнического характера, предусмотренных в курсе физики "Электродинамика", "Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ", "Журнал учета выполнения лабораторных работ", пребования к деятельности преподавателя и студентов при выполнении цикла лабораторных работ в соответствии с рассматриваемой методикой.

9. Педагогический эксперимент показал целесообразность, доступность и педагогическую эффективность предлагаемой нами методики развития технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике. Есть все основания утверждать, что при использовании данной методики развития технического мышления студентов появляется возможность развить такие качества мышления, как способность к пространственному воображению, оперированию пространственными образами, осуществить связь с практикой; повысить уровень знаний студентов по физике; более эффективно обучать общетехническим и специальным дисциплинам на следующих курсах учебного заведения.

10. В данном исследовании психолого-педагогические подходы к развитию технического мышления получили свое развитие и конкретизацию применительно к развитию технического мышления студентов ссузов в процессе обучения физике, что реализовано в модели соответствующей методической системы.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Агеева, Маргарита Геннадьевна, Курск

1. Аверин A.M., Зеер Э.Ф. Развитие мышления учащихся в процессе решения технических задач. Методические рекомендации. - М.: РУМК, 1979.

2. Андрианов П.Н., Путилин В.Д. Развитие технического творчества старшеклассников в трудовом обучении. Калуга: Приокское книжное издательство, 1970.

3. Артоболевский И.И. Некоторые общие проблемы современной теории машин и механизмов // Известия высших учебных заведений.- М.: 1970.-№4.

4. Арыдин В.М. О решении технических задач по моделированию // Школа и производство. 1967. - № 5.

5. Асатрян Л.Т. Развитие творческих технических способностей школьников в кружках станций юных техников: Дисс. канд. пед. наук. — М., 1987.

6. Атутов П.Р. О политехническом принципе в изучении основ наук // Вопросы политехнического образования /Известия АПН РСФСР/ Отв. ред. М.Н. Скаткин. М., 1963. - Вып. 126.

7. Атутов П.Р. Связь трудового обучения с основами наук: Книга для учителя /П.Р. Атутов, Н.И. Бабкин, Ю.К.Васильев. М.: Просвещение, 1983. - 128с.

8. Баклага О.А. Развитие технического творчества учащихся старших классов при изучении факультативного курса "Практическая электродинамика": Дисс. канд. пед. наук. Челябинск, 2000.

9. Балл Г.А. О психологическом содержании понятия задача // Вопросы психологии, 1970. №6. - с.75-85.

10. Барлачук Л.Ф. Психодиагностические методы исследования интеллекта. -Киев: Знание, 1985.

11. Батышев С.Я. Научная организация учебно-воспитательного процесса, -М.: Высш. Школа, 1980. 456с.

12. Беляева А.П. Проблемы методологии и методики дидактических исследований в профтехобразовании. М.: Высш. школа, 1978.

13. Берцфан JI.B. Формирование умений в ситуации решения конкретно-практических и учебных задач // Вопросы психологии, 1966. №6.

14. Беспалько В.П., Гельбурт Б.Е., Чудновский Н.С. Вопросы общей методики изучения машин в средней школе. М.: ГУПИ МП РСФСР, 1962.

15. Блинов В.М. Эффективность обучения. Методологический анализ определения этой категории в дидактике. М.: Педагогика, 1976. - 191с.

16. Богоявленская Д.Б. К вопросу о смене модели проблемной ситуации в процессе решения задачи // Проблемы эвристики. — М., 1969.

17. Божинов И.К. Дидактические условия развития у учащихся 5-7 классов технического мышления: Дисс, канд. пед. наук. М., 1996.

18. Бойко Н.П. Развитие технического творчества учащихся в учебно-воспитательном процессе по физике в средней школе: Дисс. канд. пед. наук.-Киев, 1986.

19. Бойлер B.C. Мышление как творчество. М., 1975.

20. Болотов И.А., Воробьев А.Н., Иванов Н.Н., Токарев С.В. «Комплекс диагностических методик для изучения личности старшего школьника». Курск, 1996г.

21. Боркова Т.Н. Анализ решения учащимися КТЗ в зависимости от способа обучения: В сб.: Особенности мышления учащихся в процессе трудового обучения / Под ред. Т.В. Кудрявцева. М.: Педагогика, 1970.

22. Брушлинский А.В. О некоторых методах моделирования в психологии: В кн.: Методологические и теоретические проблемы психологии. М.: Наука, 1968.- с. 248-270.

23. Брушлинский А.В. Психология мышления и кибернетика. М.: Мысль, 1970.

24. Бурмистров JI.C. Обучение чтению кинематических схем механизмов и машин: В сб.: Теория поэтапного формирования умственных действий и управление процессом учения. М., 1967.

25. Бухарова Г.Д. Задачи с производственно-техническим содержанием как одно из средств реализации политехнического принципа при обучении физике: Дисс. канд. пед. наук. Челябинск, 1987.

26. Василевская А.М, Формирование технического творческого мышления у учащихся ПТУ. М.: Высш. школа, 1978. - 111с.

27. Василевская A.M., Кобак В.А., Сорокин Н.Н. Организация работы по решению учащимися ПТУ продуктивных задач в процессе обучения. Методические рекомендации. JL: 1974. - 71с.

28. Володарская М.И. Психологическое состояние личности при решении трудных задач: Дисс. канд. псих. наук. 1968.

29. Володарский В.Е. О классификации учебных задач по физике // Физика в школе, 1979. № 4. - с. 66-69.

30. Володарский В.Е. Обучение учащихся составлению физических задач метод развития их мышления. - Физика в школе, 1975. - №5. - с. 61 -63.

31. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий: В сб.: Исследование мышления в советской психологии / Отв. ред. Шорохова Е.В. М.: Наука, 1966.

32. Гальперин П.Я. Формирование умственных действий и понятий. М., 1965.

33. Ганацевич Е.С. О развитии мышления учащихся в процессе решения технических задач. Минск: НИИ педагогики министерства просвещения БССР, 1974.

34. Гладкова Р.А., Добронравов В.Е., Жданов Л.С., Цодиков Ф.С. «Сборник задач и вопросов по физике для средних специальных учебных заведений»: Учеб. пособие.- 7-е изд., перераб. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988г. 384 стр.

35. Гладкова Р.А., Кутыловская Н.И. «Сборник задач и вопрос по физике». Учебное пособие для учащихся заочного отделения средне специальных уч. заведений. М.: Высшая школа, 1986г. 320 стр.

36. Гольдин И.И. О формировании в процессе проблемного обучения рациональных способов решения задач: В сб.: Проблемное и программированное обучение. М.: Советская Россия, 1973.

37. Гольдин И.И. Проблемное обучение в профессионально-технических училищах. М.: Высш. школа, 1979. - 101с.

38. Гончаров B.C. Психологические особенности связи поиска решения задач с типом мышления: Автореф. канд. пед. наук. -М., 1981.

39. Горский В.А. Техническое конструирование. М: ДОСААФ, 1977.

40. Горяинов М.А., Колесник М.Г. Организация и методика контроля за учебно-воспитательной работой в ПТУ. М.: Высш. школа, 1975. - 255с.

41. Григорьев Г. П. Развитие научно-технического мышления учащихся на уроках физики в средней школе: Автореф. канд. пед. наук. -М., 1975.

42. Гришин JI.M. О видах и структуре учебных задач // Советская педагогика. 1965. -№3.

43. Гурова J1.J1. Психологический анализ решения задач / АПН СССР НИИ общ. и пед. псих. Воронеж: ВГУ, 1976. - 327с.

44. Давыдов В.В. Виды обобщений в обучении. — М., 1972.

45. Денисов С.И. Целесообразные задачи как средство активизации мыслительной деятельности учащихся на (уроках математики): Дисс. канд. пед. наук. Фрунзе, 1963. - 218 с.

46. Дик Ю.И., Кабардин О.Ф., Орлов В.А. и др. «Физика». Учебн. пособие для 10 кл. шк. и классов с углубл. изуч. физики. -М.: Просвещение, 1993г. 416 стр.

47. Дорно И.В. Проблемное обучение в школе: Учеб.-метод. пособие для студентов-заочников 2-3 курсов пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1983. -31с.

48. Дункер К. Качественное исследование продуктивного мышления: В сб.: Психология мышления. М.: Прогресс, 1965.

49. Дункер К., Кречевский Н.О. О процессе решения задач: В сб.: Психология мышления. М.: Прогресс, 1965.

50. Евдокимов В.В. Применение некоторых алгоритмических приемов при решении проблемных конструктивно-технических задач: В сб.: О проблемном обучении. Вып. 3. -М., 1974.

51. Евдокимов В.В. Способы активизации технического мышления учащихся при решении конструктивно-технических задач в процессе трудового обучения в средней школе: Дисс. канд. пед. наук. Ростов-на-Дону, 1970.

52. Евдокимов В.В., Корчинский Е.К. Об изучении механизмов и машин //Школа и производство, 1968. № 6.

53. Еникеев М.И. Активизация познавательной деятельности учащихся при изложении знаний учителем: Автореф. канд. пед. наук, М., 1961.

54. Жариков Е.С. Научная проблема и ее место в познании // Политическое самообразование. 1967. - № 7. - с.82-89.

55. Жданов JI.C., Жданов Г.Л. «Физика для средних специальных учебных заведений»: Учебник. 4-е изд., испр. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984г. 512 стр.

56. Жиянова О.П. К методике решения задач с техническим содержанием /Физика в школе, 1957. № 4.

57. Заботин В.В. Этап усмотрения проблемы в мышлении и обучении. -Владимир, 1973.- 187с.

58. Загвязинский В.И., Алексеев М.Н. Формы и методы логического мышления в педагогическом исследовании / Методология пед. исследований, -М., 1980.

59. Задачи в обучении математике. Т.1 / Под ред. Ю.М.Колягина. М., 1977. -110 с.

60. Зайчик М.Ю. Задачи по электротехнике как средство приобретения новых знаний // Вопросы политехнического образования / Известия АПН РСФСР / Отв. рел. М.К. Скаткин. М., 1963. - Вып. 126.

61. Зальцман A.M. Развитие основ технического мышления в общеобразовательной школе. // Школа и производство 1988. -№11.- с. 3-6.

62. ЗанковЛ.В. Наглядность и активизация учащихся в обучении. М: Учпедгиз, 1960.

63. Занков Л.В. Проблема обучения и развития и ее исследование // Развитие учащихся в процессе обучения. М., 1963, - с.7- 68.

64. Зарецкий В.К. Динамика уровневой организации мышления при решении творческих задач: Автореф. канд. пед. наук М, 1984.

65. Захаров В.П. Об одном методе изучения технического интеллекта инженеров: В сб.: Психология технического творчества. М., 1973.

66. Зворыкин А.А. О некоторых вопросах истории техники // Вопросы философии, 1954. № 6.

67. Зуева Ф. А. Педагогические условия развития технического мышления у студентов инженерно-педагогических специальностей. Дисс. канд. пед. наук. Челябинск, 1998.

68. Зворыкин А.А. Техника // БСЭ. 2-е изд. - М., 1956. - Т.42. - с.382-386.

69. Зеер Э.Ф. Решение конструкторских задач на занятиях в школьных мастерских как средство формирования конструкторских знаний и умений: Дисс. канд. пед. наук, 1970.

70. Ивапов П.И. О конструктивно-техническом мышлении и его активизации в процессе трудового обучения: В сб.: Психология технического творчества (тезисы докладов симпозиума). М., 1973.72.73,74,75,76,77,78