Формування вмінь розв'язувати задачі з електродинаміки у студентів технічних університетів

Abstract

Наукове дослідження присвячене проблемі підвищення ефективності та результативності процесу навчання розв’язуванню задач з фізики, а саме розвитку та формуванню умінь розв’язувати задачі з електродинаміки у студентів технічних університетів шляхом комплексного використання сучасних інформаційних та традиційних засобів навчання. У дисертації досліджені загальні питання теорії і методики навчання розв’язуванню задач з фізики, обґрунтована необхідність створення методики формування умінь щодо розв’язування задач з електродинаміки у студентів технічних університетів, розроблені сучасні інформаційні та традиційні засоби навчання (навчальний посібник; програмний засіб навчального призначення “Електронний навальний посібник”; алгоритмічні прийоми та ін.), а також засоби діагностики знань, навичок та умінь студентів розв’язувати фізичні задачі. Аналіз результатів дослідження, отриманих в процесі педагогічного експерименту, дозволив розкрити ефективність розробленої методики формування умінь щодо розв’язування задач з електродинаміки у студентів технічних університетів шляхом комплексного застосування створених та впроваджених у навчальний процес нових інформаційних та традиційних засобів навчання. Доведено, що пропонована методика формує у студентів уміння розв’язувати задачі, а також сприяє розвитку умінь аналізувати, систематизувати та узагальнювати навчальний матеріал з фізики. Встановлено, що саме сформовані уміння розв’язувати задачі з електродинаміки сприяють формуванню компетентностей майбутніх фахівців у галузі сучасної техніки.

Диссертационное исследование посвящено проблеме повышения эффективности и результативности процесса обучения решению физических задач, а именно формированию умений решать задачи по электродинамике у студентов технических университетов путем комплексного использования новых информационных технологий и традиционных средств обучения. В диссертации аргументирована необходимость совершенствования методики обучения решению задач по общей физике, в основу которой положено модульный и личностно-ориентированный подходы к обучению. Исследованы общие вопросы теории и методики обучения решению задач по физике: место и роль учебных задач курса общей физики; психолого-педагогические основы; знания и умения, которые необходимы для решения задач по физике; общие методы, способы и приемы решения задач и др. Решение задач является важным компонентом современной технологии обучения из-за их роли в формировании и развитии познавательной активности теоретического и физического стиля мышления; интеллектуальных и поисково-творческих способностей в условиях дифференцированного обучения физике; активизации учебно-познавательной деятельности на занятиях по физике; обладании методами научного познания, а именно исследовательским опытом и процедурами творческой деятельности. Эффективное изучение материала курса общей физики не возможно без практических занятий, основная цель которых – помочь студентам самостоятельно научиться решать задачи различного типа и уровня сложности. Считается, что без систематического решения задач курс физики не может быть освоеным. Для реализации требований к подготовке по физике будущих специалистов в области современной техники необходимо совершенствование методики обучения общей физике, в основу которой должно быть положено модульный и личностно ориентированный подходы к обучению. Предложенная и внедренная в учебный процесс методика формирования умений у студентов решать физические задачи построена на комплексном использовании новых информационных технологий и традиционных средств обучения, а именно на: - учебном пособии; - программном средстве учебного назначения “Электронном учебном пособии”; - алгоритмических приемах решения задач по электродинамике с использованием метода дифференцирования и интегрирования, а также метода Гаусса; - средствах диагностики знаний, навыков и умений решать физические задачи (“нулевых” срезах, тематических самостоятельных работах, контрольных работах и т. д.) и др. Основной целью разработанных и внедренных в практику учебных пособий является содействие развитию и формированию умений студентов самостоятельно решать задачи, что в свою очередь приводит к реализации профессиональной направленности обучения физике в технических университетах. В процессе педагогического эксперимента была разработана система педагогического контроля, которая выполняла диагностическую, контрольную, стимулирующую, обучающую, развивающую и воспитательную функции. Педагогический контроль базировался на объективных критериях, был простым, удобным и эффективным. С одной стороны, педагогический контроль определял состояние обладания студентами умением решать задачи по электродинамике, а с другой стороны результаты этого контроля свидетельствовали об эффективности предлагаемой методики обучения. Анализ результатов исследования, полученных в процессе педагогического эксперимента, подтвердил эффективность разработанной методики формирования умений у студентов решать задачи по электродинамике путем комплексного использования созданных и внедренных в учебный процесс новых информационных и традиционных средств обучения. Доказано, что предложенная методика формирует у студентов умения решать задачи, а также способствует развитию анализировать, систематизировать и обобщать учебный материал по физике. Установлено, что именно сформированные умения решать задачи по электродинамике помогают развить профессионализм в области современной техники. Комплексное использование новых информационных технологий и традиционных средств обучения на практических занятиях в технических университетах, которые предложены диссертантом, доступны для студентов любого уровня подготовки и могут быть использованы для изучения других разделов курса общей физики. Перспективы дальнейших исследований по данной тематике заключаются в разработке разнообразных дидактических средств не только для практических занятий, но и для лекций, лабораторных практикумов по всему курсу общей физики технических университетов, а также их интеграцию в современный компьютерно ориентированный учебно-методический комплекс.

The science research is devoted the problem of increasing efficiency and successful learning process of solving physics tasks, namely to form skills in solving electrodynamics’ tasks by students of technical universities using the way of integrated application for modern information and traditional means of learning. In this dissertation are investigated general questions of theory and methodology studying to solve physics tasks, proved necessity in creating methodology of shaping students’ skills to solve electrodynamics tasks, developed modern informatics and traditional means of learning (tutorial textbook; software for tutorial purpose “Electronic learning textbook”; algorithmic method, etc.) and means of diagnostic students’ knowledge, skills and ability to solve physic tasks. Results of investigation analysis, received during the pedagogic experiment, let us discover efficiency developed methodology in forming skills to solve electrodynamics tasks by technical university students’ by means integrated use of created and improved modern and traditional means of learning in studying process. There is shown that suggested methodology shapes student skills to solve tasks and helps in developing to analyze, systemize and generalize studied physic material. Proved, that just formed skills to solve electrodynamics tasks helping to develop professional direction coming specialists in modern techniques.